電壓互感器二次側為什麼不能短路(電壓互感器工作原理)

2020-12-10 供配電那些事

上次的文章給大家分析了「電流互感器二次側為什麼不能開路」,今天我們就來說說「電壓互感器二次側為不能短路」,短路會產生什麼不良後果呢,電壓互感器的工作原理是怎樣的呢,下面就詳細分析解釋了這兩個問題。

圖1 電壓互感器

一、電壓互感器二次側短路的不良後果

不良後果:電壓互感器如果二次側短路,將產生很大的短路電流,有可能燒毀互感器,甚至影響一次電路的安全運行。

因此電壓互感器的一、二次側都必須裝設熔斷器進行短路保護(這和前面寫的電流互感器的文章剛好相反)。

二、產生不良後果的原因(電壓互感器工作原理)

想弄懂產生不良後果的原因,就要知道電壓互感器的原理。

1.電壓互感器的實質

電壓互感器的實質是:工作在開路狀態下的降壓壓變壓器(這句話很重要,需要記住)。如下圖2所示。

圖2 電壓互感器原理圖

從上圖的原理圖可以看出,電壓互感器的實質是變壓器,且一次側匝數多,二次側匝數少,所以它是降壓變壓器。

製造成降壓變壓器的原因?這是由電壓互感器的作用決定的,它的作用是測量電壓;因為電力中的電壓比較大,不能用電壓表直接測量,所以需要把大電壓變成小電壓;降壓後接電壓表(也可以將測量的電壓值輸送給其它負載)進行電壓的測量(如圖2所示)。

電壓互感器的作用是測量電壓,所以它的二次側經常接的是電壓表等阻抗(電阻)很大的負載,理想的電壓表的電阻無窮大相當於開路;所以它正常工作時是在開路狀態。

所以電壓互感器的實質是工作在開路狀態下的降壓壓變壓器。

2. 產生不良後果的原因

不良後果:電壓互感器如果二次側短路,將產生很大的短路電流,有可能燒毀互感器,甚至影響一次電路的安全運行。

解釋:電壓互感器正常工作時,如圖2電壓互感器原理圖所示,它的二次側是開路的,即二次側的電流幾乎等於零。電壓互感器二次側短路後,由於電壓互感器是降壓變壓器,二次側的電流就會變得非常大這是因為對於降壓變壓器而言電壓降低了,電流就升高了(電流比和匝數比成反比來解釋或功率平衡:變壓器一次側和二次側的功率基本是相等的,電壓降低了,電流就升高了,也能解釋這個問題)。

電壓互感器如果二次側不能短路,所以電壓互感器的一、二次側都必須裝設熔斷器進行短路保護。

三、日常使用維護時注意事項

1.如果二次側短路,將產生很大的短路電流,有可能燒毀互感器,甚至影響一次電路的安全運行。因此電壓互感器的一、二次側都必須裝設熔斷器進行短路保護。

2.為了防止一、二次繞組間的絕緣擊穿時,一次側的高壓竄入二次側,危及人身和設備的安全,電壓互感器二次側必須接地;如圖2電壓互感器原理圖所示。

3.電壓互感器在連接時也應注意其端子的極性

GB1207-2006《電磁式電壓互感器》規定:單相電壓互感器的一、二次繞組端子標以A、N和a、n,其中A與a、N與n各為對應的「同名端」或「同極性端」。而三相電壓互感器,一次繞組端子分別標A、B、C、N,二次繞組端子分別標a、b、c、n ,A與a、B與b、C與c、N與n分別為「同名端」或「同極性端」。其中N和n分別為一、二次三相繞組的中性點。電壓互感器連接時端子極性錯誤也是不行的,要出問題的。

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