什么是電流互感器開路電壓

　　電流互感器二次發(fā)生開路會產(chǎn)生高電壓。常見的對這一現(xiàn)象的解釋是:“如果電流互感器二次開路,二次電流消失,去磁作用隨之消失,鐵心中的磁密很高;又由于二次繞組匝數(shù)特多,二次電壓會很高。有時可達(dá)幾千伏”電流互感器的一次匝數(shù)很少,其一次繞組通常是一次設(shè)備的進(jìn)出導(dǎo)線,只有一匝或兩匝,而起二次繞組很多。我們知道其二次電壓U2與一次電壓U1的關(guān)系應(yīng)該為 U2=U1*W2/W1,其中W2、W1分別為二次和一次的繞組匝數(shù)。比如一個額定變比為1200/5的電流互感器其一次繞組為1匝,而二次繞組為240匝。如果互感器二次開路,而如果我們所說的這個變比為1200/5的互感器使用在110kV系統(tǒng),那么當(dāng)二次開路時是不是就要產(chǎn)生110kV×240這樣高的電壓呢?說實話,這是我以前的一個誤解。而上面的推算過程中發(fā)生的關(guān)鍵錯誤是把一次系統(tǒng)的額定電壓當(dāng)成了互感器的一次電壓U1,而真正的U1實際上應(yīng)該是電流流過互感器一次,在互感器進(jìn)線和出線端產(chǎn)生的電壓。

　　考慮到這么短的一次導(dǎo)體的阻抗非常小,即使電流很大,最后電壓也不會大。而這個不會很大的一次電壓傳遞到二次的開路端也就是幾千伏而已了。當(dāng)然也不完全如此,你的前提是電流互感器鐵心正常(不飽和)情況下的,正常的電磁傳變特性,可以用一次導(dǎo)線上的一小段電壓乘以變比,得出二次的電壓,這樣算來,電壓是不高,但是忽略了電流互感器飽和的因素。應(yīng)該講一次電流越大,二次電壓越高,但不是線性的!應(yīng)該講一次電流在二次不開路有去磁作用的情況下,去勵磁的電流是很小的,一般保護(hù)級該勵磁電流不允許超過總的電流的10%。也就是說正常勵磁電流下,鐵心是不飽和的,那么在鐵心中的勵磁電流所產(chǎn)生的磁通就不會畸變,還是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。

　　如果二次開路,那么一次電流因二次無去磁,使得一次電流全部去勵磁,那么此時激磁電流劇增,鐵心飽和,此時的激磁電流產(chǎn)生的磁通畸變。為什么二次會有電壓,其實是磁感應(yīng)來的,就是我們常說的感應(yīng)電動勢e = N(dφ/dt),這里N是匝數(shù),是常量,關(guān)鍵是磁通的變化陡度!那么我們來比較一下上述兩種情況的的磁通的變化陡度?？磮D:需要說明的是如果一次電流很小,只要全部去勵磁而電流互感器不飽和,可以用一次導(dǎo)線上的一小段電壓乘以變比,得出二次的電壓,這樣算來,電壓是不高。這里關(guān)鍵是一次電流大了,就有問題了。電流互感器正常工作時,二次回路近于短路狀態(tài)。