1. Por que é absolutamente proibido que transformadores de corrente tenham circuito-aberto?
Condição de circuito aberto-secundário (perigo!):
Quando o circuito secundário está aberto, a corrente secundária I₂ cai instantaneamente para zero.
No entanto, a corrente primária I₁ é determinada pela carga da linha principal e permanece inalterada.
De acordo com a lei do circuito de Ampere, sem o efeito neutralizador de I₂N₂, o enorme potencial magnético I₁N₁ no lado primário é inteiramente usado para excitar o núcleo. Este potencial magnético é centenas ou mesmo milhares de vezes maior do que durante a operação normal.
As consequências são catastróficas:
São geradas tensões de pico extremamente altas: O fluxo magnético que aumenta rapidamente faz com que o núcleo sature rapidamente. De acordo com a lei de indução eletromagnética de Faraday (E=-N dΦ/dt), uma tensão extremamente alta (com pico de milhares ou mesmo dezenas de milhares de volts) é induzida nos terminais do enrolamento secundário. Isto é altamente perigoso, capaz de quebrar o isolamento e colocar em risco a segurança do equipamento e do pessoal.
Superaquecimento grave do núcleo:
A alta saturação induz histerese maciça e perdas por correntes parasitas, fazendo com que o núcleo aqueça intensamente e potencialmente queime o isolamento do enrolamento.
Geração de magnetismo residual, afetando a precisão:
A saturação do núcleo produz magnetismo residual significativo, aumentando o erro de relação do transformador de corrente e o erro de ângulo de fase, levando à degradação permanente na precisão da medição.
Ameaça à segurança pessoal: A alta tensão pode gerar descargas de arco, representando perigo de choque elétrico para os operadores.
Conclusão: Os TCs operam com base no princípio do “equilíbrio de potencial magnético”, com fluxo magnético mínimo durante a operação normal. Um circuito aberto perturba esse equilíbrio, direcionando imensa energia para o núcleo e causando alta tensão e superaquecimento.
Impacto na precisão da medição: Mesmo que não haja danos imediatos após a abertura do circuito, a saturação severa pode causar magnetismo residual no núcleo, aumentando os erros de relação e ângulo do TC e reduzindo permanentemente a precisão da medição.
2.Por que um transformador pode operar sem carga?
Resumindo: a demanda de energia é determinada pela carga e a demanda é extremamente baixa quando nenhuma carga é aplicada.
Durante a operação normal:
Durante a operação sem{0}}carga (circuito aberto do lado secundário), o fluxo magnético principal Φ_m permanece constante.
Para manter esse fluxo magnético constante, o lado primário retira apenas uma pequena-corrente sem carga (corrente de excitação) da rede, normalmente apenas 2% a 8% da corrente nominal.
Essa corrente sem{0}}carga é usada apenas para estabelecer o campo magnético (gerar fluxo magnético) e compensar perdas de ferro. O consumo de energia é mínimo e não representa nenhum risco para o transformador. Este é um estado operacional de projeto normal e seguro para o transformador.
Os transformadores de corrente são sensíveis a circuitos abertos porque suas características de fonte de corrente constante podem causar saturação do fluxo magnético, levando a alta tensão e superaquecimento.
Os transformadores são sensíveis a curtos-circuitos, mas a operação sem{0}}carga é completamente normal porque suas características de fonte de tensão constante garantem um fluxo magnético estável, exigindo apenas uma pequena corrente de excitação quando não há-carga.
Transformador de corrente LZZBJ4-35
Transformador de corrente LZZBJ4-35produzido porShaanxi West Power Tongzhong Elétrica Co., Ltd.é um tipo de sensor usado para medir grandes correntes, usado principalmente em subestações, sistemas de energia e equipamentos elétricos, etc. O transformador adota transformador de corrente CC do tipo núcleo magnético, que é caracterizado por alta linearidade, forte capacidade anti-interferência, pequeno volume, estrutura simples, etc., e é um tipo de transformador de corrente-de custo muito alto.
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