電壓互感器結構原理

　按原理分為電磁感應式和電容分壓式兩類。電磁感應式多用于 220kV及以下各種電壓等級。電容分壓式一般用于110kV以上的電力系統,330～765kV超高壓電力系統應用較多。電壓互感器按用途又分為測量用和保護用兩類。對前者的主要技術要求是保證必要的準確度；對后者可能有某些特殊要求，如要求有第三個繞組，鐵心中有零序磁通等。

　　電磁感應式電壓互感器 　其工作原理與變壓器相同，基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態。電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結構，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統的線電壓），可以單相使用,也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈，稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形（圖1）

開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯接。正常運行時，電力系統的三相電壓對稱，第三線圈上的三相感應電動勢之和為零。一旦發生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會出現零序電壓使繼電器動作，從而對電力系統起保護作用。線圈出現零序電壓則相應的鐵心中就會出現零序磁通。為此，這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心（10kV及以下時）或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器，第三線圈的準確度要求不高，但要求有一定的過勵磁特性（即當原邊電壓增加時，鐵心中的磁通密度也增加相應倍數而不會損壞）。

　　電磁感應式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同。

　　電容分壓式電壓互感器 　在電容分壓器的基礎上制成。其原理接線見圖2。

電容C1和C2串聯，U1為原邊電壓,Uc2為C2上的電壓。空載時,電容C2上的電壓Uc2為：

由于C1和C2均為常數，因此Uc2正比于原邊電壓。但實際上，當負載并聯于電容C2兩端時,Uc2將大大減小,以致誤差增大而無法作電壓互感器使用。為了克服這個缺點，在電容C2兩端并聯一帶電抗的電磁式電壓互感器YH，組成電容分壓式電壓互感器(圖3)。

      電抗可補償電容器的內阻抗。YH有兩個副繞組，第一副繞組可接補償電容Ck供測量儀表使用；第二副繞組可接阻尼電阻Rd，用以防止諧振引起的過電壓。

　　電容式電壓互感器多與電力系統載波通信的耦合電容器合用，以簡化系統，降低造價。此時，它還需滿足通信運行上的要求。

注意：電壓互感器二次回路不能短路，否則會引起燒壞線圈，為了防止二次端的短路引起主電路干擾，加空氣開關K1。K1是常閉，K1跳閘時，保護裝置將顯示PT斷線報警。