電壓互感器是一種按照電磁感應(yīng)原理制作的特殊變壓器，其結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，是用來變換線路上的電壓的，變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位;而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)備、電機和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。

　　電壓互感器作用及原理

　　電壓互感器結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，其作用是可用它擴大交流電壓表的量程，將高電壓與電氣工作人員隔離。其工作原理與普通變壓器空載情況相似。使用時，應(yīng)把匝數(shù)較多的高壓繞組跨接至需要測量其電壓的供電線路上，而匝數(shù)較少的低壓繞組則與電壓表相連，如下圖(b)所示。

　　因為U1/U2=K，所以U1=KU2，由此可見高壓線路的電壓等于副邊所測得的電壓與變壓比的乘積(回顧：變壓器工作原理、原副邊電壓計算公式及變壓器變壓比講解)。當(dāng)電壓表同一只專用的電壓互感器配套使用時，伏特表的刻度就可以按電壓互感器高壓側(cè)的電壓標(biāo)出，這樣就可不必經(jīng)過換算，而直接從該電壓表上讀出高壓線路的電壓值。

　　通常電壓互感器副邊線繞組的額定電壓均設(shè)計同一標(biāo)準(zhǔn)值為100伏。因此，在不同電壓等級的電路中所用的電壓互感器，其變壓比是不同的，例如1000/100，600/100等等。

　　為了工作安全，電壓互感器的鐵殼機副邊繞組的一端必須接地，以防高、低壓線圈間絕緣損壞時，使低壓線圈的測量儀表對地產(chǎn)生一個高電壓，危機工作人員的人身安全。

　　電壓互感器型號含義

　　由以下幾部分組成，各部分字母，符號表示內(nèi)容：

　　第1位：J—PT

　　第2位：D—單相;S—三相;C—串級;W—五鐵芯柱

　　第3位：G—干式;J—油浸;C—瓷絕緣;Z—澆注絕緣;R—電容式;S—三相

　　第4位：W—五鐵芯柱;B—帶補償角差繞組;

　　連字符號后面：GH—高海拔;TH—濕熱區(qū)

　　數(shù)字：電壓等級(KV)

　　例如：JDZF7-10GYW1

　　J 電壓互感器 Voltage transformer

　　D 單相 Single phase

　　Z 澆注式 CasTIng type

　　F 帶剩余電壓繞組 With residual voltage winding

　　7 設(shè)計序號 Design Number

　　10 電壓等級(kV) Voltage class(kV)

　　GYW1 高原污穢 Plateau Dirty

　　電壓互感器的圖形符號

　　電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器，主要是用來按比例變換線路上的電壓。根據(jù)GB4728-6-84 《電能的發(fā)生和轉(zhuǎn)換》，在電氣工程應(yīng)用中電壓互感器符號有明確的規(guī)定。

　　電壓互感器：PotenTIal transformer 簡稱PT，在新國標(biāo)也叫Transformer voltage 也簡稱TV，與舊國標(biāo)中“YH”(電壓互感器的“壓”、“互”二字的漢語拼音第一個字母的組合)相對應(yīng)。

　　單相電壓互感器符號

　　左圖中兩個圈代表一個初級繞組、一個次級繞組;右圖中三個圈代表一個初級繞組、二個次級繞組; 更多個圈的則最上面一個圈是初級繞組，其它均為次級繞組。上圖中兩個圖例均表示單相電壓互感器。三相電壓互感器符號與單相電壓互感器符號類似，區(qū)別在于線端增加三條表示三相的線端，其圖例如下：

　　三相電壓互感器符號

　　電壓互感器的選型注意事項

　　電壓互感器是電力配電系統(tǒng)的重要元件、該產(chǎn)品的選用是否合理也關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的運行狀況，電壓互感器的選型問題也是我們電力從業(yè)人員必須了解的問題，電壓互感器的型號、種類都分為很多種、不同型號、不同種類的電壓互感器其用途、安裝方式、結(jié)構(gòu)都不一樣。下面我們就來詳細了解一下電壓互感器的選型問題。

　　第一、在進行該互感器采購時，首先要明白該電壓互感器的主要作用是什么。按用途分類電壓互器可分為保護用電壓互器和測量用電壓互感器、保護用電壓互感器的作用主查把高電壓換成電力系統(tǒng)二次元件(如微機保護裝置、開關(guān)柜智能操控裝置、儀器儀表等)所需的低電壓，而測量用電壓互感器的主要作用是沒量和采集一次回路高壓電和二次回路高壓電的、電壓狀態(tài)，在進行選擇時，首頁要明白該項目所用的互感器到底用于作什么，如果是前者，就選保護用電壓互感器，如果是后者，就選測量用電壓互感器。

　　第二、在進行電壓互感器選型時，首先要明白該互感器是用于戶內(nèi)，還是用于戶外，如果是用于戶內(nèi)，就須選用戶內(nèi)型的電壓互感器，如果是選用戶外，就必須選擇戶外型電壓互感器。

　　第三、采購時，要明確項目電力配電系統(tǒng)的電壓等級，一般的電壓互感器按電壓等級分類可分為四個等級，一個是低壓互感器，低壓互感器主要是有在1000V及以下的電壓等級。中壓互感器主要適用于額定電壓為3KV -110KV之間的電力配電系統(tǒng)，高壓互感器一般用于220-500KV的電壓等級，500KV以上的則必須選用超高奪電互感器型。我們電力從業(yè)人員在選擇該產(chǎn)品時，一定要明白我們的配電項目的電壓等級在哪個區(qū)域，要按規(guī)定選用符合要求的電壓互感器。

　　第四、要明白其絕緣類型、絕緣類型是我們必須要重視的地方，如果選擇不對，就會給我們電力配電系統(tǒng)帶來嚴重后果，因此這個一定要明確，電壓互感器按絕緣介紹分類，一般為了兩種，一種是全封閉式，一種是半封閉式，這個雖然說比較簡單，但也一定要引起重視。

　　第五、要明白產(chǎn)品的絕緣介質(zhì)類型，電壓互感器按絕緣介質(zhì)可分為干式電壓互感器、澆注式電壓互感器、油浸式電壓互感器、氣體絕緣式電壓互感器，因此在選型的時候，一定要弄清楚該項目所采用的電一互感器是其中的哪一種。千萬不要搞錯。

　　第六、要明白電壓互感器的變換原理、電壓互感器按變換原理可分為電容式和電磁式兩種，電磁式電壓互感器是按比例把高壓電變換成我們二次設(shè)備可以和的低壓電，而電容式互感器主是要從電容器抽取電壓，兩者原理都不一定，選型采購之前一定要明白采用哪種對整個電力配電系統(tǒng)更可靠才可采購。

　　只要我們在采購電壓互感器按照上述門種原則要選購，肯定會給你少很多事，更能保證整個電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行，同時也希望業(yè)界同仁積極提出自己的意見和見議，我們會積極聽從和吸收廣大用戶的意見，為我們是力配電行業(yè)做出自己的一分貢獻。

　　電壓互感器有一次繞組、二次繞組、鐵芯接線端子和絕緣支持物等組成，其工作原如圖所示。電壓互感器一次繞組具有較多的匝數(shù)N1，并聯(lián)接于被測電路的兩端，其絕緣等級與實際系統(tǒng)的電壓相應(yīng)。二次繞組具有較少的匝數(shù)N2，可接通測量儀表或電能表的電壓線圈，二次額定電壓通常為100V。

　　電壓互感器正常工作時可以看作是一臺空載運行的降壓變壓器。當(dāng)一次繞組接于電源電壓時，在一次繞組中流過空載電流，在鐵芯中產(chǎn)生磁通，使二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

　　式中U1--電壓互感器一次電壓，V;

　　U2--電壓互感器二次電壓，V;N1--電壓互感器一次匝數(shù)，匝;N2--電壓互感器二次匝數(shù)，匝;K--電壓互感器變比。

　　在電能計量裝置中，采用電壓互感器后，電能表上的讀數(shù)，乘以電壓互感器的變比，就是實際使用電量。電壓互感器的型號由字母符號和數(shù)字組成，其含義如下：

雙繞組電壓互感器工作原理圖

　　電壓互感器的接線方式

　　(a)一臺單相互感器接線：(b)、V-V接線;(c)Y-Y。接線;(d)三相五柱式電壓互感器接線;(e)三臺單相三繞組電壓互感器接線

　　圖(a)所示為一臺單相電壓互感器的接線，可測量35kV及以下系統(tǒng)的線電壓，或110kV以上中性點直接接地系統(tǒng)的相對地電壓。

　　圖(b)為兩臺單相電壓互感器接成V-V形接線，它能測量線電壓，但不能測量相電壓。這種接線方式廣泛用于中性點非直接接地系統(tǒng)。

　　圖(c)所示是一臺三相三柱式電壓互感器的Y-Y。形接線：它只能測量線電壓，不能用來測量相對地電壓，因-次側(cè)繞組的星形接線中性點不能接地，這是因為，在中性點非直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，未接地相對地電壓升高 倍。

　　圖(d)是一臺三相五柱式電壓互感器的Y。-Y。/△接線，其一次側(cè)繞組和基本二次繞組接成星形，且中性點接地，輔助二次繞組接成開口三角形。因此，三相互感式電壓互感器可測量電壓和相對地電壓，還可作為中性點非直接接地系統(tǒng)中對地的絕緣監(jiān)察以及實現(xiàn)單相接地的繼電保護，這種接線廣泛應(yīng)用于6——10kV屋內(nèi)配電裝置中。