¿Por qué no se puede cortocircuitar el transformador de voltaje y no se puede abrir el transformador de corriente?

Todos sabemos que los transformadores de voltaje no pueden ser cortocircuitados y los transformadores de corriente no pueden ser operados en un circuito abierto. Una vez que el transformador de voltaje está cortocircuitado o el transformador de corriente está cortocircuitado, dañará el transformador o causará peligro.

En principio, todos sabemos que tanto los transformadores de voltaje como los transformadores de corriente son transformadores, pero los parámetros de preocupación son diferentes. Entonces, ¿por qué el mismo transformador no puede funcionar en un cortocircuito y correr en un circuito abierto?

Esquemático del transformador

En funcionamiento normal, la bobina secundaria del transformador de voltaje es equivalente a un circuito abierto, y la impedancia ZL es muy grande. Si el circuito secundario es cortocircuitado, la impedancia ZL disminuirá rápidamente a casi cero. En este momento, el circuito secundario generará una gran corriente de cortocircuito, que dañará los equipos secundarios o incluso pondrá en peligro la seguridad personal. El transformador de voltaje se puede equipar con un fusible en el lado secundario para protegerse de ser dañado por un cortocircuito en el lado secundario. Siempre que sea posible, también se debe instalar un fusible en el lado primario para proteger la red eléctrica de alta tensión de poner en peligro la seguridad del sistema primario debido al bobinado de alto voltaje del transformador o a la falla del cable.

Cuando el transformador de corriente está en funcionamiento normal, la impedancia ZL es muy pequeña, lo que equivale al funcionamiento de la bobina secundaria en un estado de cortocircuito. La fuerza magnetomotiva generada por la corriente secundaria desmagnetiza el potencial magnético generado por la corriente primaria. La corriente de excitación es muy pequeña, el flujo magnético total en el núcleo de hierro es muy pequeño, y la fuerza electromotiva inducida del bobinado secundario no excede decenas de voltios. Si el lado secundario está abierto, la corriente secundaria es igual a cero, y el efecto de desmagnetización desaparece, pero el ε1 de la bobina primaria permanece sin cambios, y su corriente primaria se convierte completamente en la corriente de excitación, haciendo que el flujo magnético Ḥ en el núcleo de hierro aumente bruscamente, y el núcleo de hierro está en un estado altamente saturado. Además, el número de giros del bobinado secundario es grande, y se generará una tensión muy alta (incluso miles de voltios) en ambos extremos del bobinado secundario, lo que puede no sólo dañar el aislamiento del bobinado secundario, sino también poner en grave peligro la seguridad personal. Por lo tanto, no se permite absolutamente un circuito abierto en el lado secundario del transformador de corriente.

Los transformadores de voltaje y los transformadores de corriente son ambos transformadores en principio. Los transformadores de voltaje prestan atención a los cambios en el voltaje, y los transformadores de corriente prestan atención a los cambios en la corriente. Entonces, ¿por qué lo mismo es el transformador, el transformador de corriente no puede funcionar en un circuito abierto y el transformador de voltaje no puede funcionar en un cortocircuito?

En el funcionamiento normal, ε1 y ε2 permanecen sin cambios. El lado primario del transformador de voltaje está conectado en paralelo en el bucle, el voltaje es relativamente alto, la corriente es muy pequeña, y la corriente en el lado secundario también es muy pequeña y casi cero durante el funcionamiento normal, formando un equilibrio relativo con la impedancia infinita de circuito abierto en el bucle secundario. Cuando la impedancia lateral secundaria disminuye rápidamente a un cortocircuito, porque ε2 permanece sin cambios, la corriente secundaria inevitablemente aumentará rápidamente y quemará la bobina secundaria.

El mismo principio, en el funcionamiento normal, ε1 y ε2 permanecen sin cambios. El lado principal del transformador actual está conectado en serie en el bucle. La corriente es relativamente alta y el voltaje es muy pequeño. Durante el funcionamiento normal, la tensión en el lado secundario también es muy pequeña y casi nula, formando un equilibrio con la impedancia infinita de cortocircuito en el bucle secundario. Cuando la impedancia del circuito secundario aumenta rápidamente a un circuito abierto, la corriente secundaria cae rápidamente a cero, y toda la corriente primaria se convierte en la corriente de excitación, haciendo que el flujo magnético aumente rápidamente a saturación y queme el transformador.

Así que el mismo transformador, la aplicación es diferente, el resultado será diferente.

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