El lado secundario de un transformador actual no debe estar en circuito abierto, y las razones principales son las siguientes:
Generación de alto voltaje
En condiciones de funcionamiento normales, la impedancia de las cargas conectadas al lado secundario de un transformador de corriente (como ammetios, relés, etc.) es extremadamente baja, acercándose a un estado de circuito corto. Basado en el principio de funcionamiento del transformador, la fuerza magnetomotiva generada por la corriente del lado primario y la generada por la corriente secundaria de corriente del lado se equilibra entre sí, manteniendo el flujo magnético dentro del núcleo en un nivel relativamente bajo.
Cuando el lado secundario está abierto - circuito, la corriente secundaria de lado cae a cero, eliminando la fuerza magnetomotiva asociada. Mientras tanto, la corriente del lado primario permanece constante, y toda su fuerza magnetomotiva se usa únicamente para la excitación. Esto hace que el flujo magnético en el núcleo aumente y alcance un estado de saturación.
Según la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday, el devanado secundario y lateral induce una fuerza electromotriz significativamente alta (EMF). Este EMF puede alcanzar varios miles de voltios o incluso más, dependiendo de factores como los parámetros del transformador, la magnitud de la corriente del lado primario y las características del núcleo. Tal alto voltaje plantea riesgos graves para el equipo y el personal. Puede perforar el aislamiento lateral secundario, los instrumentos de medición de daños y los relés, e incluso conducir a accidentes de descarga eléctrica.
Sobrecalentamiento del núcleo
El aumento repentino en el flujo magnético debido al circuito secundario de lado abierto impulsa el núcleo a un estado altamente saturado, causando un aumento sustancial en las pérdidas.
Estas pérdidas consisten principalmente en la histéresis y las pérdidas de corriente de Eddy, que conducen a calentamiento rápido y un fuerte aumento en la temperatura del núcleo. La exposición prolongada a altas temperaturas hace que el material de aislamiento del núcleo sea envejece, se aconseja y se degrade aún más en el rendimiento del aislamiento, lo que podría provocar una descomposición de aislamiento. Además, las temperaturas elevadas pueden comprometer la precisión y estabilidad del transformador actual, aumentando los errores de medición y obstaculizando el funcionamiento adecuado.
Impacto en la precisión de la medición
Durante la operación normal, existe una relación proporcional definida entre las corrientes primarias y secundarias de un transformador de corriente, lo que permite una medición precisa de la corriente grande del lado primario.
Sin embargo, cuando el lado secundario está abierto, circulado, las características magnéticas del núcleo se desvían del comportamiento lineal normal. Esta distorsión interrumpe la relación proporcional entre la corriente inducida secundaria y la corriente primaria, lo que lleva a errores de medición significativos.
En aplicaciones que exigen mediciones de alta precisión, como la medición y protección del sistema de energía, estas inexactitudes pueden tener implicaciones graves. Por ejemplo, la medición inexacta puede causar discrepancias en la facturación de electricidad, mientras que la operación incorrecta o la falla de los dispositivos de protección pueden poner en peligro la operación segura y estable de la red eléctrica.
