добрый день.
Объясните пожалуйста почему если оставить разомкнутой вторичную обмотку ТТ, то он выходит из строя?

На концах разомкнутой вторичной обмотки появляется повышеное опасное напряжение(несколько сот и тысяч вольт).Кроме того железый сердечник трансформатора перегреваеся и может сгореть.
Вторичная обмотка трансформатора тока должна быть заземлена.

Точнее, закорочена или соединена с приборами.

Ну, вобщем-то не обязательно выходит... Как повезет.
Все зависит от нагрузки (первичного тока.) Чем больше первичный ток (при разомкнутой вторичной обмотке), тем больше вероятность выхода из строя.
Да, выводит из строя ТТ именно высокое напряжение, возникающее на разомкнутой вторичной обмотке. В конце концов нарушается (пробивается) или межвитковая изоляция (возникает витковое замыкание во вторичке, ее перегрев и обрыв), или изоляция между первичной и вторичной обмоткой (именно чтобы обезопаситься от этого, вторичка должна быть заземлена.)

Закон любого трансформатора, мощность первичной обмотки равна мощности на выходе вторичной.
U1*I1=U2*I2
Это в идеале, ведь есть потери на излучение, на нагрев, на перемагничивание сердечника.
Так вот, у трансформатора тока первичная обмотка представляет из себя один виток. Напряжение первички маленькое, но не нулевое, оно равно падению напряжения на этом одном витке. А ток первички бешеный. Мощность первички равна U1*I1, равно какому-то значению. Так вот и мощность вторички должна быть такой же. Подключаем на выход вторички измерительный прибор. Прибор имеет сопротивление. Ток вторички равен току первички, деленному на коэффициент трансформации. Напряжение вторички будет такое, что бы создать тот ток, который мы расчитали. Этот ток пойдет через внутреннее сопротивление прибора, создаст на нем падение напряжения. U=I2*Rвнутр. Если мы добавим во вторичную цепь догрузочный резистор, ток вторички не изменится, зато вырастет падение напряжение вторички. Ведь теперь сопротивление увеличилось, а ток остался прежним. А теперь мы разомкнули вторичку, иными словами, ввели догрузочный резистор с бесконечным сопротивлением. Трансформатор пытается по закону равенства мощности первички и вторички, влиять на ток первички, но это получается в силовом трансформаторе с большим количеством витков первички. Трансформатор тока не может изменить ток первички и пытается во что бы то ни стало поддерживать ток вторички. А как он может это сделать? Только увеличивая напряжение вторички. А какое надо напряжение что бы создать рассчетный ток на бесконечном сопротивлении? Напряжение приближенное к бесконечному, то есть напряжение, при котором вторичка начнет пробивать изоляцию.
Во нагородил. Если непонятно, попробую подробнее.

Хочется добавить к словам предыдущего оратора только одно: вторичное напряжение, в этом случае, имеет резко несинусоидальную форму (из-за большого насыщения магнитной системы ТТ.) Чем больше ток в первичной цепи ТТ, тем больше содержание 3-й гармоники во вторичном напряжении на разомкнутой обмотке и тем выше и "острее" пики напряжения U₂

спасибо за ответы. Все понятно.
Появился вопрос по нормальному режиму работы. Почему при добавлении доп. сопротивления во вторичную цепь ток остается неизменным, а изменяется только напряжение?
Ведь U1*I1=U2*I2, если здесь увеличить только U2, то баланс нарушается..

Вторичная обмотка что у (ТТ)трансформатора тока, что у (ТН) трансформатора напряжения (либо силового), принципиально одинаковые. Количество витков большое.
Первичная обмотка у ТН имеет большое количество витков, у ТТ маленькое. При изменении сопротивления цепи вторичной обмотки изменяется магнитный поток, который действует на первичную обмотку, противодействуя существующему там магнитному потоку. Получается общий результирующий магнитный поток, который пытается привести баланс мощностей в норму. Он воздействует и на ток первичной и на ток вторичной обмоток. В ТНе ему проще изменить ток первички, т к витков много, и он его меняет. Ток вторички меняется тоже, но не так заметно. А в ТТ магнитному потоку сложно изменить ток первички, и он подгоняет ток вторички под коэффициент трансформации, увеличивая напряжение. На первички ТТ при этом тоже изменяется напряжение, на том одном витке меняется падение напряжения.


U1 тоже увеличивается, иначе баланса не будет. При этом изменится падение напряжения на том витке, который является первичной обмоткой ТТ. Но влияние это в реалии настолько незначительное, что им пренебрегают при расчетах. Но оно есть.

Например, ток первички ТТ 100А. Коэффишиент трансформации 20.
Напряжение первички ТТ ~ 0,0001В (это падение напряжения на витке первички ТТ)
Ток вторички будет 100/20 = 5А
Напряжение вторички будет 0,0001*20=0,002В
Теперь увеличим сопротивление вторички вдвое, подключив в цепь вторички последовательно догрузочный резистор.
Ток вторички не изменится и будет 5А
Ток первички тоже не изменится.
Напряжение вторички увеличится вдвое и будет равно 0,002*2=0,004В
Напряжение на витке первички тоже увеличится вдвое и будет равно 0,0001*2=0,0002В
А теперь если учесть что ТТ был поставлен на фазу напряжением 110кВ, ТТ вносит свое сопротивление в эту цепь. В первом случае это будет 110 000 - 0,0001 = 109 999В, а в случае с догрузочным резистором 110 000 - 0,0002 = 109 998В.
Можно ли это зафиксировать каким-то прибором? Вряд ли. Но это так.

Про вторичку и первичку отлично описано...и доходчиво я об этом даже не задумывался.

теперь все встало на свои места
спасибо)

При добавлении R во вторичку изменится и ток кз вторички(будет отличаться от 5 а в меньшую сторону) Если это не превысит доп.погрешность,то все ОК. Иначе это будет не измерительная система, а набор железок.

Конечно. Нет четкой границы между ТНом и ТТ. В каждом из них нагрузка воздействует и на ток и на напряжение. Но измерительные трансформаторы так и рассчитывают, что бы нагрузка как можно меньше влияла на измеряемый параметр.

из личной практики:
ТТ 0,4 кВ - могут годами стоять раскороченные, только от этого погрешность уходит, намагничиваются наверно
ТТ 10 кВ - стоят спокойно до первого коротыша в линии. Выходят из строя из-за межвитковых замыкания, пробоя вторички на корпус.
ТТ 35 и 110 кВ - лучше не раскорачивать. Накрываются со спецэффектами (без каски не подходить)

Из Личной практики:
На глазах происходило, когда включили трансформатор тока 150/5 раскороченный на нагрузку около 50-60 ампер, моментом сгорел и корпус расплавился.

у меня на работе 3 транса на 0.4 стоят..раскороченные, ток первички достигает 70-120 А

У ТТ очень большой К тр, оз-за этого будет большое U вторички на ХХ., которое может привести к пробою изоляции.

Блин, как то даже не задумывался над ТТ. Обычно всегда монтировал и забывал, а тут оказывается интересные штуки в обслуживание проявляются.

Правильно ли я понимаю

1 Задача есть дача 3-ч фазное 5 проводное включение . Хочеться измерять текущие значение силы тока по каждой фазе. для этого спользовать мелкопроцессор.

2. Беру ТТИ-А 100/5 A на вторичную обмотку полключаю резистор 5 Ватт 1 Ом. и подключаю на ADC1 вход мелкопроцессора - дипазон 0-5 Вольт. ( и так для каждой фазы)

Вопрос
1. Нужно ли делать опторазвязку если да то какую ?
2. Да, и будет ли это работать ?
3. Ну и главный вопрос, а как сделать это правильно ? ( подключение через счетчик не предлагать - это я знаю работает)

Надо будет проверить!

Считаем мощность. P=UI. U=IR. P=I²R. 5*5*1=25 Сгорит ваш резюк и транс сгорит.

А на входе АЦП надо поставить дифференциальный усилитель для подавления синфазных помех.

при расчетах ТТ надо знать Z вторичной обмотки, а она не маленькая. Ток вторичный =5А=току короткого замыкания (хотя в обиходном понимании никакого КЗ там нет, ток ограничен тем самым Z)

Z известно 5\25=0,2ом

Если я правильно понял эти цифры (5-мощность и 25-ток в квадрате), то так я считал допустимую нагрузку на вторичку (приборы реле провода) по условию погрешности

расчет Zном - все верно вы сказали.

А вот такой вопрос. Проводили испытание повышенным напряжением комплектной ячейки 35 кВ. Вторичный монтаж не был на тот момент закончен: кабели токовых цепей еще не подключили. Подали, сколько смогли - 50кВ переменного тока. все три фазы пытали одновременно. Услышали треск. Долго искали, откуда он, пока релейный отсек не открыли. Между клеммами токовых клеммников пылал устойчивый разряд.
Вопрос такой: откуда? Ведь ни о каких больших токах речи и быть не могло. Заземления, правда, тоже не было на вторичке, но коронировало как между выводами, так и между обмотками разных фаз.

как я понял, токовые цепи к ТТ все-таки были, от ТТ до клеммника в РШ?
при ВВ испытании ТТ переменкой на вторичке наводится напряжение через емкость между первичкой и вторичкой,

если вторичку не заземлять, вылезут те же 50 кВ относительно земли, понятно, коронация и разряды на вторичке будут очень "красивые", ограниченные по току емкостью между обмотками.

но между выводами одной обмотки напряжение в этом случае будет=0, и разряды между ними скорее всего "обман зрения"

А вот интересно: полагается ли заземлять вторичные цепи при таких испытаниях?

да, закоротить и заземлить при ВВИ

и заземлена то же.

Возможно, мы не обратили на сей факт внимания. Посмотрел видеозаписи, там видно коронирование только на земляной вывод на клеммнике.

Весь прикол в том, что вторичные обмотки должны быть всегда закорочены или замкнуты на приборы, а также - заземлены. Проведение испытаний предполагает, что монтаж электроустановки полностью завершен, и эти мероприятия выполнены. Поэтому в наших головах не было "шаблона", который предписывал бы что-то делать во вторичных цепях перед испытаниями силового оборудования.

Большое спасибо за грамотное разъяснение. Хотелось понять физический смысл явления.

Наводка это не более чем отговорка. Электрики часто списывают непонятные явления на наводки и токи Фуко.
На самом деле произошло вот что.
Вы включили ВВ с разомкнутой вторичной обмоткой ТТ. Нагрузка по 35кВ у Вас был силовой трансформатор, пусть и на холостом ходу. Да пусть даже его вообще не было этого трансформатора. Емкостная нагрузка между фазами хоть очень малая, но она все равно есть. Следовательно мизерный ток по первичке все равно был. А тут у вас трансформатор тока. И трансформатор этот работает по своему незыблемому закону P1=P2
Трансформатор тока пытался установить на вторичной обмотке ток в соответствии с коэффициентом. Но сопротивление на вторичке бесконечное. Следовательно он стал пытаться поднимать на вторичке напряжение до тех пор, пока не установит требуемый ток. Пока не произошел пробой. Напряжение на вторичке при этом могло подняться до миллионов вольт.
Так что с большой вероятностью теперь ваши ТТ пробиты и внутри через изоляцию.