Zakaj morajo biti napetostni transformatorji in tokovni transformatorji ozemljeni?

V elektroenergetskih sistemih se primarna stran transformatorja poveže z visoko-napetostnimi vodi, medtem ko se sekundarna stran poveže z merilnimi instrumenti in relejnimi zaščitnimi napravami, kar zahteva pogost stik operaterjev.

Preprečevanje visoko{0}}napetostnega razpada: Če se izolacija med primarnim in sekundarnim navitjem transformatorja poruši zaradi staranja, vlage ali prenapetosti, bo visoka napetost (npr. 10 kV, 35 kV) s primarne strani neposredno vstopila v sekundarni krog. V tem primeru bo vsa sekundarna oprema in ožičenje pod nevarno visoko napetostjo, kar bo neposredno ogrožalo življenja operaterjev.

Funkcija zaščitne ozemljitve: po zanesljivi ozemljitvi enega konca sekundarne strani bo v primeru visoke-napetostne sunke ogromen okvarni tok hitro stekel v tla skozi ozemljitveno točko, s čimer bo napetost na sekundarni strani prisilno priklenil na potencial ozemljitve (tj. ničelni potencial), s čimer je zagotovljeno, da osebje, ki stoji na tleh, ne bo utrpelo električnega udara, ko se bo dotaknilo sekundarne opreme.

Porazdeljena kapacitivnost obstaja med primarnim in sekundarnim navitjem instrumentnega transformatorja ter med sekundarnim navitjem in zemljo. Med normalnim delovanjem bo učinek delitve napetosti teh kapacitivnosti povzročil, da neozemljeno sekundarno navitje ustvari plavajoči potencial glede na tla, kar pomeni, da obstaja določena napetost. Čeprav ta napetost običajno ni visoka, lahko v določenih okoliščinah še vedno povzroči poškodbe slabo izolirane sekundarne opreme ali osebja. Ozemljitev sekundarne strani odpravi ta lebdeči potencial.

V določenih sistemih (kot so nizko{0}}tokovni ozemljitveni sistemi) ozemljitev nevtralne točke na primarni strani napetostnega transformatorja zagotovi pot za ničelni{1}}sekvencni tok sistema. To omogoča napravi za nadzor izolacije, da pravilno zazna napetost ničelnega-zaporedja in izda alarmni signal, ko pride do enofazne ozemljitvene napake-, s čimer opozori operaterje, da takoj rešijo situacijo.

Čeprav mora biti sekundarna stran ozemljena, je lahko v priključenem sekundarnem tokokrogu (npr. celotnem tokokrogu od transformatorja do krmilne sobe) samo ena ozemljitvena točka.

Če obstajata dve ali več ozemljitvenih točk, ker ozemljitveno omrežje transformatorske postaje ni popolnoma ekvipotencialno, bo med različnimi ozemljitvenimi točkami nastala potencialna razlika, ko bo v omrežje vbrizgan velik tok (kot je tok napake kratkega-vezja). To ustvarja dodatni krožni tok v sekundarnem tokokrogu, kar vodi do netočnih merilnih podatkov in celo povzroči okvaro ali nedelovanje relejnih zaščitnih naprav, kar ima za posledico resne posledice.