电压互感器工作原理、作用、运行规定、图形符号、接线方法

　　电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。因此，通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。

　　电压互感器（Potential transformer 简称PT，Voltage transformer也简称VT）和变压器类似，是用来变换线路上的电压的仪器。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，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，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。

电压互感器基本结构

　　电压互感器的基本结构和变压器很相似，它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，可以确保操作人员和仪表的安全。

电压互感器工作原理

　　电压互感器的原理与变压器相似，如图1所示。一次绕组（高压绕组）和二次绕组（低压绕组）绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为：

电压互感器作用

　　电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。

电压互感器运行规定

　　1、电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如，测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等。

　　2、电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、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、接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。

　　4、电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。

　　5、为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。

　　6、电压互感器副边绝对不容许短路。

电压互感器的图形符号

　　根据GB4728-6-84 《电能的发生和转换》，在电气工程应用中电压互感器符号有明确的规定。电压互感器：Potential transformer 简称PT，在新国标也叫Transformer voltage 也简称TV，与旧国标中“YH”（电压互感器的“压”、“互”二字的汉语拼音第一个字母的组合）相对应。

　　单相电压互感器符号

　　左图中两个圈代表一个初级绕组、一个次级绕组；右图中三个圈代表一个初级绕组、二个次级绕组； 更多个圈的则最上面一个圈是初级绕组，其它均为次级绕组。上图中两个图例均表示单相电压互感器。三相电压互感器符号与单相电压互感器符号类似，区别在于线端增加三条表示三相的线端，其图例如下：

　　三相电压互感器符号

电压互感器接线方法

　　（a）一台单相互感器接线：

　　（b）、V-V接线；

　　（c）Y-Y。接线；

　　（d）三相五柱式电压互感器接线；

　　（e）三台单相三绕组电压互感器接线

　　图（a）所示为一台单相电压互感器的接线，可测量35kV及以下系统的线电压，或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。

　　图（b）为两台单相电压互感器接成V-V形接线，它能测量线电压，但不能测量相电压。这种接线方式广泛用于中性点非直接接地系统。

　　图（c）所示是一台三相三柱式电压互感器的Y-Y。形接线：它只能测量线电压，不能用来测量相对地电压，因-次侧绕组的星形接线中性点不能接地，这是因为，在中性点非直接接地系统中发生单相接地时，接地相对地电压为零，未接地相对地电压升高 倍。

　　图（d）是一台三相五柱式电压互感器的Y。-Y。/△接线，其一次侧绕组和基本二次绕组接成星形，且中性点接地，辅助二次绕组接成开口三角形。因此，三相互感式电压互感器可测量电压和相对地电压，还可作为中性点非直接接地系统中对地的绝缘监察以及实现单相接地的继电保护，这种接线广泛应用于6～10kV屋内配电装置中。