电压互感器的功能和原理

电压互感器是一种小型降压变压器，主要由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子和绝缘支架等组成。一次绕组接电力系统一次电路，二次绕组并联接测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈。换句话说，当负载为多分量时，负载并联到二次绕组上。且标准额定电压为100V。由于电压互感器将高压转换为低压，所以它的主绕组匝数多，次绕组匝数少。

一、电压互感的电气符号

电路中电压互感器的符号如图所示，用“TV”表示。一次绕组和二次绕组绝缘衬套上标有“”的两个端子为名称相同或极性相同的端子。

二、影响误差的操作因素

与电流互感器一样，电压互感器在运行过程中也有误差。影响电压互感器误差的主要原因不仅是变压器本身的铁芯和绕组，还包括一次电压、二次负载和负载功率因数。

因此，为了降低电压互感器的误差，在结构上应采用高渗透性的冷轧硅钢片，以降低电压互感器的损耗。在运行过程中，应根据精度要求，将一次电压、二次负载、负载功率因数等参数控制在相应的范围内。

3电压互感器的连接方式

1. 单相电压互感器电缆连接

图(a)为单相电压互感器的连接方式，可用于测量接地系统的相对地电压。中性点不直接接地在35kv及以下的系统的线路电压或中性点直接接地在110kv及以上的系统的相对接地电压。

2. V、V接线的电压互感器

如图(b)所示，V、V接线方式是将两台全绝缘单相电压互感器的高、低压绕组分别连接成不完全三角形。这种连接方式广泛应用于35kV及以下无中性点接地或采用消弧线圈接地的高压三相系统，特别是10kV三相系统。V、V接线不仅可以节省一个电压互感器，还可以满足三相电表所要求的线路电压。这种连接方法的缺点是无法测量相电压，无法连接电压表来监测系统的绝缘状况。

3.Y、yn连接电压互感器

如图(c)所示。这种连接方式是用三台单相电压互感器组成一台三相电压互感器，可以采用三芯柱式三相电压互感器，其高低压绕组均连接成星形。Y、yn接线方法主要用于高压三相系统低电流接地，可测量线路电压。这种连接方式的缺点是：

三相负载不平衡时，会造成较大的误差；

(2)当高压侧出现单相接地故障时，不允许将高压侧中性点接地，否则有可能烧坏变压器，因此高压侧中性点无引线，对地电压无法测量。

如图(d)所示，这种连接通常使用3个单相电压互感器组成一个三相电压互感器组，主要用于大电流接地系统。二次绕组既能测量线路电压，又能测量相对地电压。二次绕组连接成开口三角形，提供单相接地保护。主副绕组既能测量线路电压，又能测量相对地电压。辅助绕组的二次绕组连接成开口三角形，提供单相接地保护。

小地电流系统采用YN、YN接线时，通常选用三相五柱电压互感器，如图所示。一次绕组和主二次绕组连接成星形，中性点接地，二次绕组连接成开三角形。因此，三相五柱式电压互感器可测量线路电压和相对地电压，辅助二次绕组可连接到继电器和信号指示器上，对交流电网进行绝缘监测，实现单相接地继电保护。

四、电压互感器使用注意事项

1. 电压互感器投入运行前，应当按照规定的项目进行试验、检查。例如，测量极性、连接组、振动绝缘、核相序等。

2. 电压互感器接线应保证其正确性。一次绕组应与被测电路并联，二次绕组应与所连接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联。同时，要注意极性的正确性。

3.电压互感器二次侧连接的负荷容量应适当，电压互感器二次侧连接的负荷不应超过其额定容量。否则会增大变压器的误差，使测量精度难以达到。

4. 电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器阻抗小，如果二次回路短路，就会产生大电流，损坏二次设备，甚至危及人身安全。电压互感器可在二次侧安装熔断器，防止二次侧短路损坏电压互感器。在可能的情况下，一次侧还应配备熔断器，以保护高压网络不受变压器高压绕组故障或铅危及一次系统的影响。

5. 为了保证人与测量仪器和继电器接触的安全，电压互感器的二次绕组必须轻微接地。因为在接地后，当一次绕组和二次绕组之间的绝缘损坏时，可以防止仪器和继电器的高压危及人身安全。