电压互感器的工作原理及接线方式

电压互感器和变压器类似，是用来变换电压的仪器。其主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器。那，电压互感器的工作原理是怎样的呢？其又有哪些接线方式呢？

电压互感器的工作原理及接线方式

电压互感器的工作原理


其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁芯和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。

电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。

测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。

正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。

线圈出现零序电压则相应的铁芯中就会出现零序磁通。为此，这种三相电压互感器采用旁轭式铁芯（10kV及以下时）或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁芯中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）。

电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。

线路上为什么需要变换电压呢？这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压220V和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压，那是不可能的，而且也是绝对不允许的。

电压互感器的接线方式


电压互感器的常用接线方式有以下几种：

（1）单项式接线，可以用于测量35kV及以下中性点不直接接地系统的线电压或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。

（2）V/V接线是将两台全绝缘单相电压互感器的高低压绕组分别接于相与相之间构成不完全三角形。这种方法常用于中性点不接地或经消弧线圈接地的35kV及以下的高压三相系统中，特别是10kV的三相系统中。

（3）用三台单相三绕组电压互感器构成YN，yn，d0或YN，y，d0的接线形式，广泛应用于3~220kV系统中，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。用一台三相五柱式电压互感器代替上述三个单相三绕组电压互感器构成的接线，除铁芯外，其形式与图3基本相同，一般只用于3~15kV系统。

（4）三相三绕组五柱式电压互感器，其一次绕组和主二次绕组接成星形，并且中性点接地，辅助二次绕组接成开口三角形。故此种电压互感器可以测量线电压和相对地电压，辅助二次绕组可以介入交流电网绝缘监视用的继电器和信号指示器。

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