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电流互感器二次侧开路时二次电压的计算

电流互感器二次侧开路时二次电压的计算
电流互感器二次侧开路时,互感器成空载运行,此时,一次侧线路电流全部成为励磁电流,使铁心内的磁通密度比额定情况增加很多,一方面使二次侧感应出很高的电压,可能使绝缘击穿,同时对测量人员也很危险;另一方面,铁耗会大大增加,使铁心过热,影响电流互感器的性能,甚至烧坏互感器。

下面来分析一只1200/5A的CT二次开路电压:
已知:一次额定安匝I1n N1n=1200A,N2n=240,A c=25.5cm2,L c=75.4cm,f=50Hz,铁芯是冷轧硅钢片,卷铁芯,取K=4.13×10-2,于是二次开路峰值电压::
注:公式来自《互感器设计原理》
E KL—二次开路电压(峰值),V;
N2n—额定二次匝数;
A c—铁芯有效截面积,cm2;
f—电源频率,Hz;
L c—铁芯的平均磁路长,cm;
I1n—额定一次电流,A;
N1n—额定一次匝数;
K—系数,与铁芯材质和铁芯型式有关,对于冷轧硅钢板卷铁芯取4.13×10-2;叠片铁芯取2.59×10-2;如上计算表明,当一次正常运行时,CT二次电流最大也就5A左右。

但是在开路时,开路峰值电压能到7.1kV。

这样的高压可能造成互感器纵绝缘的损坏,也可能对二次线路上的仪表等产
生威胁。

另,上述理论分析和实际情况并不完全符合。

例如我们在国家高电压计量站对一台LZZBJ4-35 CT 变比为1600/5的保护绕组进行了开路电压峰值测试:对一次绕组通以额定电流1分钟,二次绕
组开路,测得开路峰值电压为1412V,比上述公式计算得到的数据小很多,当然这样的电压也足以对人身和仪表产生威胁。

因此,电流互感器在使用中必须与二次负荷确切联结,不接负荷时则应可靠短接,短接的导线必须有足够的截面,以免当一次过电流时产生的较大的二次电流将导线熔断,造成二次开路而出现高电压。

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