Rövid beszámoló a földelő transzformátorok kiválasztásáról áramfelvételi állomásokban

A talajzártó transzformátorok, amelyeket gyakran "talajzártó transzformátoroknak" vagy egyszerűen "talajzártó egységeknek" hívnak, normál hálózati működés során üres terhelés mellett működnek, és rövidzárló hibák esetén túlterhelést szenvednek. A töltőanyag alapján általában olajbetoltott és száraz típusokra osztják; fázisok számától függően lehet háromfázisú vagy egyfázisú talajzártó transzformátor.

A talajzártó transzformátor különleges módon hoz létre egy semleges pontot a talajzártó ellenállás csatlakoztatásához. Ha a rendszerben talajhiba történik, magas ellenállást mutat a pozitív- és negatív-sorrendű áramok felé, de alacsony ellenállást a null-sorrendű áram felé, így biztosítva a talajhibavédelem megbízható működését. A talajzártó transzformátorok megfelelő és ésszerű kiválasztása nagyon jelentős a rövidzárlók során történő ívkioltás, az elektromágneses rezonanciás túlfeszültségek kiküszöbölése, valamint a hálózat biztonságos és stabil működéséhez.

A talajzártó transzformátorok kiválasztása alapján a következő technikai kritériumokon kell alapulnia: típus, beállított kapacitás, frekvencia, feszültség- és áramerősségi értékek, izolációs szint, hőmérséklet-emelkedési együttható, és túlterhelési képesség. Az környezeti feltételeket is figyelembe kell venni, beleértve a környezeti hőmérsékletet, a magasságot, a hőmérséklet-változást, a szennyezés súlyosságát, a földrengés intenzitását, a szélsebességet és a páratartalmat.

Amennyiben a rendszer semleges pontja közvetlenül elérhető, akkor egyfázisú talajzártó transzformátort célszerű használni; ellenkező esetben háromfázisú talajzártó transzformátort kell alkalmazni.

Talajzártó transzformátor kapacitásának kiválasztása

A talajzártó transzformátor kapacitásának kiválasztása elsősorban a típusától, a semleges pontra csatlakoztatott berendezések jellemzőitől, valamint a másodlagos oldali terheléstől függ. Általában a semleges pontra csatlakoztatott berendezések (pl. ívkioltó cso) kapacitási számításába már elegendő tartalék van beépítve, ezért a kiválasztás során nem szükséges további derating vagy biztonsági tényező.

A napelemparkokban a talajzártó transzformátor másodlagos oldala általában segédterheléseket lát el. Ezért a szerző röviden kifejti, hogyan lehet meghatározni a talajzártó transzformátor kapacitását, ha jelen van másodlagos terhelés.

Ebben az esetben a talajzártó transzformátor kapacitása főleg a semleges pontra csatlakoztatott ívkioltó cso kapacitását és a másodlagos terhelés kapacitását alapul véve határozható meg. A számítás két órás beállított időtartamon alapul, ami az ívkioltó cso kapacitásának felel meg. Fontos terhelések esetén a kapacitást folyamatos működési idő alapján is meghatározhatjuk. Az ívkioltó cso reaktív teljesítményként (Qₓ) kezelendő, míg a másodlagos terhelést aktív (Pf) és reaktív (Qf) teljesítmény különbségével számolva. A számítási képlet a következő:

Null-sorrendű áram fordított irányú aktív összetevő alapján történő talajhiba védelem esetén a megfelelő értékű talajzártó ellenállást hozzáadhatjuk az ívkioltó cso elsődleges vagy másodlagos oldalához, hogy növeljük a talajvédelem érzékenységét és a kiválasztó pontosságát. Bár ez az ellenállás aktív teljesítményt fogyaszt működés közben, a használati idő rövid, és a keletkező áramnövekedés kicsi; ezért nem szükséges a talajzártó transzformátor kapacitásának növelése.