Почему вторичную обмотку трансформатора тока нельзя разомкнуть,-в то время как трансформатор может работать без-нагрузки?

1. Почему трансформаторы тока категорически нельзя включать в разомкнутую цепь-?

Состояние вторичной разомкнутой-цепи (опасно!):

Когда вторичная цепь разомкнута, вторичный ток I₂ мгновенно падает до нуля.

Однако первичный ток I₁ определяется нагрузкой основной линии и остается неизменным.

Согласно закону цепи Ампера, без противодействующего эффекта I₂N₂, огромный магнитный потенциал I₁N₁ на первичной стороне полностью используется для возбуждения сердечника. Этот магнитный потенциал в сотни и даже тысячи раз больше, чем при нормальной работе.

Последствия катастрофичны:

Генерируются чрезвычайно высокие пиковые напряжения: быстро увеличивающийся магнитный поток приводит к быстрому насыщению сердечника. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (E=-N dΦ/dt), на клеммах вторичной обмотки индуцируется чрезвычайно высокое напряжение (с максимумом в тысячи или даже десятки тысяч вольт). Это очень опасно, способно привести к разрушению изоляции и поставить под угрозу безопасность оборудования и персонала.

zw7-40-5-outdoor-vacuum-circuit-breaker-with8b180

Сильный перегрев ядра:

Высокое насыщение вызывает огромный гистерезис и потери на вихревые токи, что приводит к сильному нагреву сердечника и потенциальному сжиганию изоляции обмотки.

Генерация остаточного магнетизма, влияющая на точность:

Насыщение сердечника приводит к значительному остаточному магнетизму, увеличивая погрешность коэффициента трансформации трансформатора тока и погрешность фазового угла, что приводит к необратимому ухудшению точности измерений.

Угроза личной безопасности: Высокое напряжение может привести к возникновению дуговых разрядов, представляющих опасность поражения электрическим током для операторов.

Вывод: ТТ работают по принципу «баланса магнитных потенциалов» с минимальным магнитным потоком при нормальной работе. Разомкнутая цепь нарушает этот баланс, направляя огромную энергию в ядро и вызывая высокое напряжение и перегрев.

Влияние на точность измерений. Даже если после размыкания цепи не происходит немедленного повреждения, сильное насыщение может вызвать остаточный магнетизм в сердечнике, увеличивая коэффициенты и угловые ошибки ТТ и необратимо снижая точность измерений.

2.Почему трансформатор может работать без нагрузки?

Подводя итог: потребность в энергии определяется нагрузкой, а потребность в энергии чрезвычайно низка, когда нагрузка отсутствует.

Во время нормальной работы:

Во время работы на холостом ходу (разомкнутая цепь вторичной обмотки) основной магнитный поток Φ_m остается постоянным.

Чтобы поддерживать постоянный магнитный поток, первичная сторона потребляет лишь небольшой ток холостого хода (ток возбуждения) из сети, обычно составляющий всего 2–8 % от номинального тока.

Этот ток холостого хода используется только для создания магнитного поля (генерации магнитного потока) и компенсации потерь в железе. Потребление энергии минимально и не представляет опасности для трансформатора. Это нормальное и безопасное рабочее состояние трансформатора.

Заключение

Трансформаторы тока чувствительны к разомкнутым цепям, поскольку их характеристики источника постоянного тока могут вызвать насыщение магнитного потока, что приводит к повышению напряжения и перегреву.

Трансформаторы чувствительны к коротким замыканиям, но работа без-нагрузки совершенно нормальна, поскольку их характеристики источника постоянного напряжения обеспечивают стабильный магнитный поток, требующий лишь небольшого тока возбуждения при отсутствии-нагрузки.

Трансформатор тока LZZBJ4-35

Трансформатор тока LZZBJ4-35подготовленныйШэньси West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.это своего рода датчик, используемый для измерения большого тока, в основном используемый на подстанциях, энергетических системах, электрооборудовании и т. д. Трансформатор использует трансформатор постоянного тока с магнитным сердечником, который характеризуется высокой линейностью, сильной защитой от-помех, небольшим объемом, простой структурой и т. д. и является своего рода очень дорогим-эффективным трансформатором тока.

lzzbj4-35-current-transformer