电压互感器的工作原理和注意事项

1.用途

互感器是一种利用电磁感应原理进行电压变换的变压器类设备，在电力系统中应用十分广泛，它将电力系统一次回路中的电量信息按一定的比例关系传递到二次回路，提供给测量仪表和继电保护装置等二次设备，对系统进行监视、测量和保护。按变换电量不同，互感器分为电压互感器（TV）和电流互感器（TA）。

电压互感器是将电力系统的高电压变成标准的低电压（通常为100V或100/槡3V）的电器。它与测量仪表配合时，可测量电力系统的电压；与继电保护装置配合时，则可对电力系统进行保护。同时，它能使测量仪表和继电保护装置标准化，并与高压电隔离。

电压互感器的原理接线如图7-6所示。它的一次绕组应与线路并联，一次绕组的额定电压应与电压一致。二次绕组与测量仪表、继电保护装置和指示电路等并联。

图7-6 电压互感器原理接线图

2.特点

电压互感器从结构上讲是一种小容量、大电压比的降压变压器，因而其基本原理与变压器无任何区别。但是，电压互感器与普通变压器毕竟有所不同，因为它是用于测量和保护的，而不是输送电

能的。它有以下两个特点：

1）电压互感器二次回路的负荷是电压表和继电器的电压线圈，阻抗大，二次侧电流小，相当于变压器的空载运行。电压互感器吸取功率小，且始终处于空载运行状态，二次电压基本上等于二次绕组的感应电动势，只决定于恒定的一次电压，所以能测量电压，且具有一定的准确级。

2）电压互感器的二次绕组不能短路。这是因为电压互感器的负荷是阻抗很大的仪表的电压线圈，短路后二次回路阻抗仅仅是二次绕组的阻抗，二次电流增大，电压互感器就有烧坏的危险。

3.型号含义

型号示例：

1）JDz6-10表示单相环氧树脂浇注绝缘、设计序号为6的10kV级电压互感器。

2）JDX1-110表示单相油浸式带剩余电压绕组，设计序号为1的110kV级电压互感器。

4.分类

电压互感器大致可以分为以下几类：

1）按用途分：电压互感器按用途可分为测量用电压互感器和保护用电压互感器。(www.xing528.com)

2）按相数分：电压互感器按相数可分为单相电压互感器和三相电压互感器。

3）按绕组数分：电压互感器按绕组数目可分为双绕组电压互感器、三绕组电压互感器和四绕组电压互感器。

4）按绝缘介质分：电压互感器按绝缘介质可分为干式电压互感器、浇注式电压互感器、油浸式电压互感器和气体绝缘式电压互感器。

5）按安装场所分：电压互感器按安装场所可分为户内电压互感器和户外电压互感器。

6）按工作原理分：电压互感器按工作原理可分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器。电磁式电压互感器又分为单极式和串级式。

7）按电压等级分：电压互感器按电压等级可分为低压电压互感器和高压电压互感器。

5.电压互感器的主要技术性能

1）额定一次电压：三相电压互感器和相间连接用的单相电压互感器的额定一次电压是指线电压；而对供相地间连接用的单相电压互感器的额定一次电压指相电压。

2）额定二次电压：二次绕组额定电压，对三相电压互感器和供相间连接用的单相电压互感器为100V，对供相地间连接用的单相电压互感器为

3）额定电压比：电压互感器的变压比是指一次绕组与二次绕组额定电压之比。

电压互感器的额定电压比U_1Ｎ/U_2Ｎ＝k_U与变压器的定义是一样的。但是，实用上电压互感器的电压比都采用铭牌上标出的一、二次额定电压的比式，即用分数式表达，分子为一次额定电压，分母为二次额定电压。

4）误差和准确级次：电压互感器的测量误差亦分为电压比误差和相角误差两种。变比误差百分数（ΔU％）由下式决定：

式中，k_U为电压互感器的变压比；U_1Ｎ为电压互感器一次额定电压（V）；U₂为电压互感器二次电压实测值（V）。

5）容量：电压互感器的容量，是指二次绕组允许接入的负载功率，分为额定容量和最大容量两种，以V·A表示。铭牌上每一个给定容量是和一定的准确级次相对应的，通常所说的额定容量，是指对应于最高准确级次的容量。

最大容量是允许发热条件规定的极限容量，除特殊情况及瞬时负载需用外，一般正常运行情况下，二次负载不应达到这个容量。

6）接线组别：电压互感器的接线组别，是指一次绕组线电压与二次绕组线电压间的相位关系。

7）额定电压因数：额定电压因数是在规定时间内能满足热性能及准确级的最大电压与额定一次电压的比值。它与系统最高电压及接地方式有关。