Per què s'han de posar a terra els transformadors de tensió i els transformadors de corrent?

En els sistemes d'alimentació, el costat primari d'un transformador es connecta a línies d'alta-tensió, mentre que el costat secundari es connecta a instruments de mesura i dispositius de protecció de relés, la qual cosa requereix un contacte freqüent per part dels operadors.

Prevenció de l'avaria d'alta-tensió: si l'aïllament entre els bobinatges primari i secundari d'un transformador es trenca a causa de l'envelliment, la humitat o la sobretensió, l'alta tensió (p. ex., 10 kV, 35 kV) del costat primari entrarà directament al circuit secundari. En aquesta situació, tots els equips i cablejats secundaris portaran una tensió perillosament alta, amenaçant directament la vida dels operadors.

La funció de la presa de terra de protecció: després de posar a terra de manera fiable un extrem del costat secundari, en cas d'una pujada de tensió alta -, un corrent de falla enorme fluirà ràpidament al terra a través del punt de connexió a terra, subjectant a la força la tensió del costat secundari al potencial de terra (és a dir, potencial zero), assegurant així que el personal que estigui a terra no s'electrocuti quan toqui l'equip secundari.

La capacitat distribuïda existeix entre els bobinatges primari i secundari d'un transformador d'instrument, i entre el bobinatge secundari i la terra. Durant el funcionament normal, l'efecte de divisió de tensió d'aquestes capacitats farà que el bobinatge secundari sense connexió a terra generi un potencial flotant en relació a terra, és a dir, que existeixi una determinada tensió. Tot i que aquesta tensió no sol ser alta, encara pot causar lesions a equips secundaris o personal dèbilment aïllats en determinades circumstàncies. La posada a terra del costat secundari elimina aquest potencial flotant.

En determinats sistemes (com ara els sistemes de connexió a terra de corrent baixa-), la posada a terra del punt neutre del costat primari del transformador de tensió proporciona un camí per al corrent de seqüència zero-del sistema. Això permet que el dispositiu de control de l'aïllament detecti correctament la tensió de seqüència zero-i emeti un senyal d'alarma quan es produeix una fallada a terra d'una-fàsica, alertant els operadors perquè gestionen la situació ràpidament.

Encara que el costat secundari s'ha de posar a terra, en un circuit secundari connectat (per exemple, tot el circuit des del transformador fins a la sala de control), només hi pot haver un punt de connexió a terra.

Si existeixen dos o més punts de connexió a terra, perquè la xarxa de connexió a terra de la subestació no és perfectament equipotencial, es generarà una diferència de potencial entre els diferents punts de connexió a terra quan s'injecti un corrent gran (com ara un corrent de falla de curt{0}}circuit) a la xarxa. Això crea un corrent de circulació addicional al circuit secundari, donant lloc a dades de mesura inexactes i fins i tot provocant que els dispositius de protecció dels relés funcionin malament o no funcionin, amb conseqüències greus.