电压互感器二次侧为什么不能短路(为什么电压互感器二次侧不能短路)

众所周知,电压互感器不能短路运行,电流互感器不能开路运行。一旦电压互感器短路或电流互感器开路,就会损坏变压器或造成危险。原则上我们都知道电压互感器和电流互感器都是变压…

为什么电压互感器二次侧不能短路?电流互感器二次侧不能开路?

众所周知,电压互感器不能短路运行,电流互感器不能开路运行。一旦电压互感器短路或电流互感器开路,就会损坏变压器或造成危险。

原则上我们都知道电压互感器和电流互感器都是变压器,只是涉及的参数不同。那么为什么同一个变压器不能短路运行,不能开路运行呢?

变压器原理图

为什么电压互感器二次侧不能短路?电流互感器二次侧不能开路?

正常运行时,电压互感器的次级线圈相当于开路,阻抗较大。如果二次回路短路,阻抗ZL会迅速减小到几乎为零,然后二次回路会产生较大的短路电流,损坏二次设备,甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧配备保险丝,以保护自己免受二次侧短路的损坏。在可能的情况下,应在一次侧安装保险丝,以保护高压电网免受危及一次系统安全的变压器高压绕组或导线故障的影响。

电流互感器正常运行时,阻抗很小,相当于二次线圈在短路状态下运行。二次电流产生的磁动势使一次电流产生的磁动势退磁,励磁电流很小,铁芯中的总磁通很小,二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路,二次电流等于零,退磁消失。而一次线圈保持不变,其一次电流完全变成励磁电流,导致铁芯内磁通量急剧增加,铁芯处于高度饱和状态。此外,二次绕组中有许多匝,会在二次绕组两端产生很高的电压(甚至高达几千伏),不仅可能损坏二次绕组的绝缘,还会严重危及人身安全。所以绝对不允许电流互感器二次侧开路。

电压互感器和电流互感器原则上都是变压器。电压互感器关注电压的变化,电流互感器关注电流的变化。那么为什么电流互感器不能开路运行,电压互感器不能短路运行呢?

正常运行时,2保持不变。电压互感器的一次侧并联在回路中,电压比较高,电流很小,正常运行时二次侧的电流也很小几乎为零,与二次回路中的开路无限阻抗形成相对平衡。当二次侧阻抗迅速降低到短路时,2保持不变,必然会导致二次电流迅速增大,烧坏二次线圈。

同理,正常运行时1和2保持不变。电流互感器的一次侧串联在回路中,电流比较大,电压很小,正常运行时二次侧的电压也很小几乎为零,与二次回路中短路的无限小阻抗形成平衡。当二次回路阻抗迅速增大到开路时,二次电流迅速下降到0,一次电流完全转化为励磁电流,导致磁通迅速增大,变压器饱和烧毁。

因此,相同的变压器,不同的应用,结果会不同。

为什么电压互感器二次侧不能短路?电流互感器二次侧不能开路?

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