หม้อแปลงต่อพื้นดิน ซึ่งมักเรียกว่า "หม้อแปลงต่อพื้นดิน" หรือ "ยูนิตต่อพื้นดิน" ทำงานในสภาพไม่มีโหลดระหว่างการทำงานปกติของระบบไฟฟ้า และจะเกิดภาวะโหลดสูงเมื่อเกิดข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าลัดวงจร ตามสารที่ใช้เติมภายใน สามารถแบ่งออกเป็นประเภทที่ใช้น้ำมันและประเภทที่แห้ง ตามจำนวนเฟส อาจเป็นหม้อแปลงต่อพื้นดินแบบสามเฟสหรือแบบเดี่ยว
หม้อแปลงต่อพื้นดินสร้างจุดกลางเทียมเพื่อเชื่อมต่อตัวต้านทานต่อพื้นดิน เมื่อเกิดข้อผิดพลาดการต่อพื้นดินในระบบ มันจะแสดงความต้านทานสูงต่อกระแสลำดับบวกและลบ แต่แสดงความต้านทานต่ำต่อกระแสลำดับศูนย์ ทำให้แน่ใจว่าการป้องกันข้อผิดพลาดการต่อพื้นดินทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ การเลือกหม้อแปลงต่อพื้นดินอย่างเหมาะสมและสมเหตุสมผลมีความสำคัญมากในการทำลายอาร์คระหว่างการลัดวงจร กำจัดแรงดันไฟฟ้าสูงจากการสั่นสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้า และรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของระบบไฟฟ้า
การเลือกหม้อแปลงต่อพื้นดินควรประเมินอย่างรอบคอบตามเกณฑ์เทคนิคต่อไปนี้: ประเภท กำลังกำหนด ความถี่ ระดับแรงดันและกระแส การฉนวน ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อน และความสามารถในการโหลดเกิน ยังต้องพิจารณาสภาพแวดล้อมอย่างละเอียด รวมถึงอุณหภูมิโดยรอบ ระดับความสูง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความรุนแรงของการปนเปื้อน ความเข้มข้นของแผ่นดินไหว ความเร็วลม และความชื้น
เมื่อจุดกลางของระบบสามารถเข้าถึงได้โดยตรง ควรเลือกหม้อแปลงต่อพื้นดินแบบเดี่ยว หากไม่สามารถเข้าถึงได้ ควรใช้หม้อแปลงต่อพื้นดินแบบสามเฟส
การเลือกกำลังของหม้อแปลงต่อพื้นดิน
การเลือกกำลังของหม้อแปลงต่อพื้นดินขึ้นอยู่กับประเภทของมัน คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อที่จุดกลาง และว่ามีโหลดที่ข้างรองหรือไม่ โดยทั่วไปแล้วการคำนวณกำลังของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อที่จุดกลาง (เช่น วงจรป้องกันอาร์ค) ได้รวมระยะขอบเพียงพอไว้แล้ว ดังนั้นไม่จำเป็นต้องลดกำลังหรือเพิ่มปัจจัยความปลอดภัยในการเลือก
ในสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ ข้างรองของหม้อแปลงต่อพื้นดินมักจะจ่ายโหลดเสริม ดังนั้นผู้เขียนอธิบายอย่างสั้นๆ ว่าจะกำหนดกำลังของหม้อแปลงต่อพื้นดินเมื่อมีโหลดที่ข้างรองอย่างไร
ภายใต้เงื่อนไขนี้ กำลังของหม้อแปลงต่อพื้นดินจะถูกกำหนดหลัก ๆ จากกำลังของวงจรป้องกันอาร์คที่เชื่อมต่อที่จุดกลางและกำลังของโหลดที่ข้างรอง การคำนวณจะดำเนินการโดยใช้ระยะเวลา 2 ชั่วโมงเทียบเท่ากับกำลังของวงจรป้องกันอาร์ค สำหรับโหลดที่สำคัญ กำลังอาจถูกกำหนดตามเวลาทำงานต่อเนื่อง วงจรป้องกันอาร์คถูกพิจารณาเป็นพลังงานปฏิกิริยา (Qₓ) ในขณะที่โหลดที่ข้างรองถูกคำนวณโดยแยกพลังงานใช้งาน (Pf) และพลังงานปฏิกิริยา (Qf) สูตรการคำนวณคือดังนี้:

เมื่อใช้การป้องกันข้อผิดพลาดการต่อพื้นดินตามส่วนประกอบที่มีทิศทางตรงข้ามของกระแสลำดับศูนย์ จะเพิ่มตัวต้านทานต่อพื้นดินที่มีค่าเหมาะสมที่ข้างหลักหรือข้างรองของวงจรป้องกันอาร์ค เพื่อเพิ่มความไวและความแม่นยำในการเลือกการป้องกันการต่อพื้นดิน แม้ว่าตัวต้านทานนี้จะใช้พลังงานใช้งานระหว่างการทำงาน แต่ระยะเวลาการใช้งานสั้นและกระแสที่เพิ่มขึ้นน้อย ดังนั้นไม่จำเป็นต้องเพิ่มกำลังของหม้อแปลงต่อพื้นดิน