Зашто напонски трансформатор не може бити кратко спојен, а струјни трансформатор не може бити отворен?

Сви знамо да напонски трансформатори не могу бити кратко спојени, а струјни трансформатори не могу радити у отвореном колу. Када је напонски трансформатор кратко спојен или је струјни трансформатор отворен, оштетиће трансформатор или изазвати опасност.

У принципу, сви знамо да су и напонски и струјни трансформатори трансформатори, али параметри који се тичу су различити. Па зашто исти трансформатор не може да ради у кратком споју и да ради у прекинутом кругу?

Шема трансформатора

У нормалном раду, секундарна завојница напонског трансформатора је еквивалентна отвореном колу, а импеданса ЗЛ је веома велика. Ако је секундарни круг кратко спојен, импеданса ЗЛ ће се брзо смањити на готово нулу. У овом тренутку, секундарни круг ће створити велику струју кратког споја, што ће оштетити секундарну опрему или чак угрозити личну сигурност. Напонски трансформатор може бити опремљен осигурачем на секундарној страни како би се заштитио од оштећења кратким спојем на секундарној страни. Где је то могуће, на примарној страни такође треба уградити осигурач како би се високонапонска електроенергетска мрежа заштитила од угрожавања сигурности примарног система због високонапонског намотаја трансформатора или отказа олова.

Када је струјни трансформатор у нормалном раду, импеданса ЗЛ је врло мала, што је еквивалентно раду секундарне завојнице у стању кратког споја. Магнетомоторна сила генерисана секундарном струјом демагнетизује магнетни потенцијал генерисан примарном струјом. Струја побуде је врло мала, укупни магнетни ток у гвозденом језгру је врло мали, а индукована електромоторна сила секундарног намотаја не прелази десетине волти. Ако је секундарна страна отворена, секундарна струја је једнака нули, а ефекат демагнетизације нестаје, али ε1 примарног калема остаје непромењен, а његова примарна струја у потпуности постаје струја побуде, узрокујући магнетни ток Φ у гвозденом језгру да се нагло повећа, а језгро гвожђа је у високо засићеном стању. Поред тога, број завоја секундарног намотаја је велик, а на оба краја секундарног намотаја генерисаће се врло висок напон (чак хиљаде волти), који не само да може оштетити изолацију секундарног намотаја већ и озбиљно угрожавају личну сигурност. Према томе, отворени круг на секундарној страни струјног трансформатора апсолутно није дозвољен.

Напонски трансформатори и струјни трансформатори су у принципу трансформатори. Напонски трансформатори обраћају пажњу на промене напона, а струјни трансформатори на промене у струји. Па зашто је исти трансформатор, струјни трансформатор не може да ради у отвореном колу, а напонски трансформатор не може да ради у кратком споју?

У нормалном раду ε1 и ε2 остају непромењени. Примарна страна напонског трансформатора повезана је паралелно у петљу, напон је релативно висок, струја је врло мала, а струја на секундарној страни такође је врло мала и готово нула током нормалног рада, чинећи релативни биланс са бесконачна импеданса отвореног круга у секундарној петљи. Када се секундарна бочна импеданција брзо смањи на кратки спој, јер ε2 остаје непромењена, секундарна струја ће се неизбежно брзо повећати и сагорети секундарну завојницу.

Исти принцип, у нормалном раду, ε1 и ε2 остају непромењени. Примарна страна струјног трансформатора повезана је серијски у петљу. Струја је релативно велика, а напон врло мали. Током нормалног рада, напон на секундарној страни је такође врло мали и готово нула, формирајући равнотежу са бесконачном импеданцијом кратког споја у секундарној петљи. Када се импеданса секундарног кола брзо повећа до отвореног круга, секундарна струја брзо пада на нулу, а сва примарна струја се претвара у струју побуде, што доводи до брзог пораста магнетног флукса до засићења и сагоревања трансформатора.

Дакле, исти трансформатор, апликација је другачија, резултат ће бити другачији.

За више информација контактирајте нас наsales@xfullstar.com