电压互感器的工作原理与电力变压器相似，同样是由相互绝缘的一次、二次绕组绕在公共的闭合铁芯上组成的，其内部结构和接线符号分别如图2-10 （a）、（b）所示，其一次绕组与被测负载并联，二次绕组与测量仪表的电压线圈并联。与电力变压器的主要区别其一是两者容量不同；其二是电压互感器的二次负荷——电能表电压线圈的输入阻抗很大，因此电压互感器相当于开路运行的变压器。
电压互感器是一个降压变压器，N1匝数多，N2匝数少，若忽略激磁电流和二次电流在一次、二次绕组的铜电阻和漏抗中的压降，那么一次、二次绕组的电压均与匝数成正比，得到
图2-10 电压互感器的内部结构和接线符号
（a）内部结构；（b）接线符号
额定变比定义为一次额定电压与二次额定电压之比，也称为额定电压比，以KU表示标在铭牌上，即
电压互感器的误差主要来源于激磁电流和二次电流在一次、二次绕组的铜电阻和漏抗中的压降。比差用fU表示
式中 U1——实际一次电压有效值；(www.xing528.com)
U2——实际二次电压有效值；
KU——额定变比；
K′U——实际变比。
fU一般为负值，因此出厂前的电压互感器，N2的匝数要适当增多几匝，以补偿实际电压互感器由于激磁电流和二次电流在一次、二次绕组的铜电阻和漏抗中的压降引起的负的比差。为减小误差，可在绝缘允许的情况下，减小一次、二次线圈间的间隙，以减小其漏磁阻抗。电压互感器的角差δU用 “′”表示，比差和角差都可以用互感器校验装置检验出来，经过周期检定合格的电压互感器的实际变比认为等于额定变比。
《电能计量装置技术管理规程》规定“Ⅰ、Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中的电压互感器二次回路电压降应不大于其二次额定电压的0.2%；其他电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其二次额定电压的0.5%。”
图2-11 单相电压互感器二次连线电阻压降引起负误差
（a）原理图；（b）相量图
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