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為什么電壓互感器不能短路,電流互感器不能開路?
時(shí)間:2019-3-14 13:11:21  來源:  作者:

微信圖片_20190314153858.jpg

我們都知道電壓互感器不能短路運(yùn)行,而電流互感器不能開路運(yùn)行,電壓互感器一旦短路或者電流互感器一旦開路運(yùn)行都將損壞互感器或者產(chǎn)生危險(xiǎn)。

從原理上講,我們都知道無論是電壓互感器還是電流互感器都是變壓器,只是關(guān)注的參數(shù)不一樣。那么為什么同樣是變壓器一個(gè)不能短路運(yùn)行一個(gè)不能開路運(yùn)行呢? 

微信圖片_20190314153904.jpg

變壓器原理圖

 

正常運(yùn)行時(shí),電壓互感器二次線圈相當(dāng)于開路,阻抗ZL很大,若二次回路短路時(shí),阻抗ZL迅速減小到幾乎為零,這時(shí)二次回路會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下,一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。

電流互感器在正常運(yùn)行時(shí),阻抗ZL很小,相當(dāng)于二次線圈在短路狀態(tài)下運(yùn)行。二次電流產(chǎn)生的磁通勢對(duì)一次電流產(chǎn)生的磁勢起去磁作用, 勵(lì)磁電流甚小,鐵芯中的總磁通很小,二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢不超過幾十伏。如果二次側(cè)開路,二次電流等于零,去磁作用消失,但是一次線圈的ε1保持不變,其一次電流完全變?yōu)閯?lì)磁電流,引起鐵芯內(nèi)磁通量Φ劇增,鐵芯處于高度飽和狀態(tài),加之二次繞組的匝數(shù)很多,就會(huì)在二次繞組兩端產(chǎn)生很高(甚至可達(dá)數(shù)千伏)的電壓,不但可能損壞二次繞組的絕緣,而且將嚴(yán)重危及人身安全。因此,電流互感器二次側(cè)開路是絕對(duì)不允許的。

 

電壓互感器和電流互感器原理上都是變壓器,電壓互感器關(guān)注電壓的變化,電流互感器關(guān)注電流的變化。那么為什么同樣是變壓器,電流互感器不能開路運(yùn)行,電壓互感器不能短路運(yùn)行呢?

在正常運(yùn)行時(shí),ε1和ε2保持不變。電壓互感器一次側(cè)并聯(lián)在回路中,電壓相對(duì)較高,電流非常小,正常運(yùn)行時(shí)二次側(cè)的電流也非常小幾乎為0,在二次回路中與開路無限大阻抗形成一個(gè)相對(duì)平衡。當(dāng)二次側(cè)阻抗迅速減小到短路時(shí),因?yàn)棣?保持不變,勢必會(huì)導(dǎo)致二次電流迅速增大,燒壞二次線圈。

同樣的道理,在正常運(yùn)行時(shí),ε1和ε2保持不變。電流互感器一次側(cè)串聯(lián)在回路中,電流相對(duì)較高,電壓非常小,正常運(yùn)行時(shí)二次側(cè)的電壓也非常小幾乎為0,在二次回路中與短路無限小阻抗形成一個(gè)平衡。當(dāng)二次回路阻抗迅速增大到開路時(shí),二次電流迅速降為0,一次電流全部轉(zhuǎn)化為勵(lì)磁電流,導(dǎo)致磁通迅速增大達(dá)到飽和燒壞互感器。

所以同樣的變壓器,應(yīng)用不同,結(jié)果也會(huì)不一樣。