1. ¿Por qué está absolutamente prohibido que los transformadores de corriente tengan un circuito abierto-?
Condición del circuito secundario abierto-(¡Peligro!):
Cuando el circuito secundario está abierto, la corriente secundaria I₂ cae instantáneamente a cero.
Sin embargo, la corriente primaria I₁ está determinada por la carga de la línea principal y permanece sin cambios.
Según la ley del circuito de Ampère, sin el efecto contrario del I₂N₂, el enorme potencial magnético I₁N₁ del lado primario se utiliza por completo para excitar el núcleo. Este potencial magnético es cientos o incluso miles de veces mayor que durante el funcionamiento normal.
Las consecuencias son catastróficas:
Se generan picos de tensión extremadamente altos: el flujo magnético que aumenta rápidamente hace que el núcleo se sature rápidamente. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday (E=-N dΦ/dt), se induce un voltaje extremadamente alto (con un pico de miles o incluso decenas de miles de voltios) a través de los terminales del devanado secundario. Esto es altamente peligroso, capaz de romper el aislamiento y poner en peligro la seguridad de los equipos y del personal.
Sobrecalentamiento grave del núcleo:
La alta saturación induce histéresis masiva y pérdidas por corrientes parásitas, lo que hace que el núcleo se caliente intensamente y potencialmente queme el aislamiento del devanado.
Generación de magnetismo residual, que afecta la precisión:
La saturación del núcleo produce un magnetismo residual significativo, lo que aumenta el error de relación del transformador de corriente y el error de ángulo de fase, lo que lleva a una degradación permanente en la precisión de la medición.
Amenaza a la seguridad personal: El alto voltaje puede generar descargas de arco, lo que presenta riesgos de descarga eléctrica para los operadores.
Conclusión: Los TC funcionan según el principio de "equilibrio de potencial magnético", con un flujo magnético mínimo durante el funcionamiento normal. Un circuito abierto altera este equilibrio, dirigiendo una inmensa energía hacia el núcleo y provocando alto voltaje y sobrecalentamiento.
Impacto en la precisión de la medición: Incluso si no hay daño inmediato después de abrir el circuito, una saturación severa puede causar magnetismo residual en el núcleo, aumentando los errores de relación y ángulo del CT y reduciendo permanentemente la precisión de la medición.
2. ¿Por qué un transformador puede funcionar sin carga?
En resumen: la demanda de energía está determinada por la carga y la demanda es extremadamente baja cuando no se aplica ninguna carga.
Durante el funcionamiento normal:
Durante el funcionamiento sin-carga (circuito abierto del lado secundario), el flujo magnético principal Φ_m permanece constante.
Para mantener este flujo magnético constante, el lado primario extrae solo una pequeña corriente sin carga (corriente de excitación) de la red, normalmente solo entre el 2% y el 8% de la corriente nominal.
Esta corriente sin-carga se utiliza únicamente para establecer el campo magnético (generar flujo magnético) y compensar las pérdidas del hierro. El consumo de energía es mínimo y no supone ningún riesgo para el transformador. Este es un estado operativo de diseño normal y seguro para el transformador.
Los transformadores de corriente son sensibles a los circuitos abiertos porque sus características de fuente de corriente constante pueden causar saturación del flujo magnético, lo que genera alto voltaje y sobrecalentamiento.
Los transformadores son sensibles a los cortocircuitos, pero el funcionamiento sin-carga es completamente normal porque sus características de fuente de voltaje constante garantizan un flujo magnético estable, requiriendo solo una pequeña corriente de excitación cuando no-carga.
Transformador de corriente LZZBJ4-35
Transformador de corriente LZZBJ4-35producido porShaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.es un tipo de sensor utilizado para medir grandes corrientes, utilizado principalmente en subestaciones, sistemas de energía y equipos eléctricos, etc. El transformador adopta un transformador de corriente CC de tipo núcleo magnético, que se caracteriza por su alta linealidad, fuerte capacidad anti-interferencia, pequeño volumen, estructura simple, etc., y es un tipo de transformador de corriente muy rentable-efectivo.
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