變壓器原理圖

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。

01電流互感器為什么二次側(cè)不能開路運(yùn)行

如圖所示，正常運(yùn)行時，電流互感器二次線圈上的儀表線圈的阻抗ZL很小，相當(dāng)于二次線圈在短路狀態(tài)下運(yùn)行。互感器大部分電動勢被短路二次線圈所建立的電動勢所抵消，只剩下很小一部分作為鐵芯的勵磁電流以建立鐵芯中的磁通。一旦在運(yùn)行中二次線圈斷開，二次電流等于零，但是一次線圈的ε1保持不變，這個時候一次電流全部成為勵磁電流，這將導(dǎo)致鐵芯中磁通量Φ急劇上升，這個急劇上升磁通量可能導(dǎo)致鐵芯磁飽或者可能在二次側(cè)會感應(yīng)出較高的電壓，這個高電壓將對二次儀表和操作人員帶來危險(xiǎn)，所以電流互感器二次側(cè)不能斷開。

02電壓互感器為什么二次側(cè)不能短路運(yùn)行

如圖所示，正常運(yùn)行時，電壓互感器二次線圈相當(dāng)于開路，阻抗ZL很大。當(dāng)電壓互感器的二次側(cè)運(yùn)行中發(fā)生短路，阻抗ZL迅速減小到幾乎為零，這時二次回路會產(chǎn)生很大的短路電流，直接導(dǎo)致二次線圈嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。

二為什么同樣是變壓器一個不能短路運(yùn)行一個不能開路運(yùn)行

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，ε1和ε2保持不變。電壓互感器一次側(cè)并聯(lián)在回路中，電壓相對較高，電流非常小，正常運(yùn)行時二次側(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相對平衡。當(dāng)二次側(cè)阻抗迅速減小到短路時，因?yàn)棣?保持不變，勢必會導(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，ε1和ε2保持不變。電流互感器一次側(cè)串聯(lián)在回路中，電流相對較高，電壓非常小，正常運(yùn)行時二次側(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平衡。當(dāng)二次回路阻抗迅速增大到開路時，二次電流迅速降為0，一次電流全部轉(zhuǎn)化為勵磁電流，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)果也會不一樣。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)。

審核編輯 黃宇