Hvorfor skal spændingstransformatorer og strømtransformatorer jordes?

I strømsystemer forbindes den primære side af en transformer til højspændingsledninger-, mens den sekundære side forbindes til måleinstrumenter og relæbeskyttelsesenheder, hvilket kræver hyppig kontakt af operatører.

Forebyggelse af højspændingsnedbrydning: Hvis isoleringen mellem primær- og sekundærviklingerne på en transformer går i stykker på grund af ældning, fugt eller overspænding, vil højspænding (f.eks. 10 kV, 35 kV) fra den primære side direkte komme ind i det sekundære kredsløb. I denne situation vil alt sekundært udstyr og ledninger bære farlig højspænding, hvilket direkte truer operatørernes liv.

Funktionen af ​​beskyttende jording: Efter pålidelig jording af den ene ende af den sekundære side, i tilfælde af en høj-spændingsstigning, vil der hurtigt strømme en enorm fejlstrøm ned i jorden gennem jordingspunktet, hvilket tvinger spændingen på den sekundære side til jordpotentialet (dvs. nul potentiale), og dermed sikres, at personale, der står på jorden, når de ikke berøres af sekundært elektrisk stød.

Fordelt kapacitans eksisterer mellem de primære og sekundære viklinger af en instrumenttransformator og mellem den sekundære vikling og jord. Under normal drift vil spændingsdelingseffekten af ​​disse kapacitanser få den ujordede sekundære vikling til at generere et flydende potentiale i forhold til jord, dvs. der eksisterer en vis spænding. Selvom denne spænding normalt ikke er høj, kan den stadig forårsage skade på svagt isoleret sekundært udstyr eller personale under visse omstændigheder. Jording af den sekundære side eliminerer dette flydende potentiale.

I visse systemer (såsom jordingssystemer med lav-strøm) giver jordforbindelse af neutralpunktet på den primære side af spændingstransformatoren en vej for systemets nul-sekvensstrøm. Dette gør det muligt for isolationsovervågningsenheden at detektere nul-sekvensspændingen korrekt og udsende et alarmsignal, når der opstår en enkelt-jordsfejl, hvilket advarer operatørerne om at håndtere situationen omgående.

Selvom sekundærsiden skal jordes, kan der i et tilsluttet sekundært kredsløb (f.eks. hele kredsløbet fra transformeren til kontrolrummet) kun være ét jordingspunkt.

Hvis der findes to eller flere jordingspunkter, fordi understationens jordingsnet ikke er perfekt ækvipotentiale, vil der blive genereret en potentiel forskel mellem de forskellige jordingspunkter, når en stor strøm (såsom en kort-kredsløbsfejlstrøm) injiceres i nettet. Dette skaber en ekstra cirkulationsstrøm i det sekundære kredsløb, hvilket fører til unøjagtige måledata og endda forårsager, at relæbeskyttelsesanordninger fejler eller ikke fungerer, hvilket resulterer i alvorlige konsekvenser.