电压互感器原理图

2019-10-05作者：电工小雨我要评论

标准电压互感器原理

电压互感器是一种按照电磁感应原理制作的特殊变压器，其结构并不复杂，是用来变换线路上的电压的，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。

电压互感器结构如图（a）所示，其作用是可用它扩大交流电压表的量程，将高电压与电气工作人员隔离。其工作原理与普通变压器空载情况相似。使用时，应把匝数较多的高压绕组跨接至需要测量其电压的供电线路上，而匝数较少的低压绕组则与电压表相连，如下图（b）所示。

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

因为U1/U2=K，所以U1=KU2，由此可见高压线路的电压等于副边所测得的电压与变压比的乘积（回顾：变压器工作原理、原副边电压计算公式及变压器变压比讲解）。当电压表同一只专用的电压互感器配套使用时，伏特表的刻度就可以按电压互感器高压侧的电压标出，这样就可不必经过换算，而直接从该电压表上读出高压线路的电压值。

通常电压互感器副边线绕组的额定电压均设计同一标准值为100伏。因此，在不同电压等级的电路中所用的电压互感器，其变压比是不同的，例如1000/100，600/100等等。

为了工作安全，电压互感器的铁壳机副边绕组的一端必须接地，以防高、低压线圈间绝缘损坏时，使低压线圈的测量仪表对地产生一个高电压，危机工作人员的人身安全。

由以下几部分组成，各部分字母，符号表示内容：

第1位：J—PT

第2位：D—单相；S—三相；C—串级；W—五铁芯柱

第3位：G—干式；J—油浸；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—电容式；S—三相

第4位：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组；

连字符号后面：GH—高海拔；TH—湿热区

数字：电压等级（KV）

例如：JDZF7-10GYW1

J 电压互感器 Voltage transformer

D 单相 Single phase

Z 浇注式 CasTIng type

F 带剩余电压绕组 With residual voltage winding

7 设计序号 Design Number

10 电压等级（kV） Voltage class（kV）

GYW1 高原污秽 Plateau Dirty

电压互感器是一个带铁心的变压器，主要是用来按比例变换线路上的电压。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。

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

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：

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

三相电压互感器符号

电压互感器是电力配电系统的重要元件、该产品的选用是否合理也关系到整个电力系统的运行状况，电压互感器的选型问题也是我们电力从业人员必须了解的问题，电压互感器的型号、种类都分为很多种、不同型号、不同种类的电压互感器其用途、安装方式、结构都不一样。下面我们就来详细了解一下电压互感器的选型问题。

第一、在进行该互感器采购时，首先要明白该电压互感器的主要作用是什么。按用途分类电压互器可分为保护用电压互器和测量用电压互感器、保护用电压互感器的作用主查把高电压换成电力系统二次元件（如微机保护装置、开关柜智能操控装置、仪器仪表等）所需的低电压，而测量用电压互感器的主要作用是没量和采集一次回路高压电和二次回路高压电的、电压状态，在进行选择时，首页要明白该项目所用的互感器到底用于作什么，如果是前者，就选保护用电压互感器，如果是后者，就选测量用电压互感器。

第二、在进行电压互感器选型时，首先要明白该互感器是用于户内，还是用于户外，如果是用于户内，就须选用户内型的电压互感器，如果是选用户外，就必须选择户外型电压互感器。

第三、采购时，要明确项目电力配电系统的电压等级，一般的电压互感器按电压等级分类可分为四个等级，一个是低压互感器，低压互感器主要是有在1000V及以下的电压等级。中压互感器主要适用于额定电压为3KV -110KV之间的电力配电系统，高压互感器一般用于220-500KV的电压等级，500KV以上的则必须选用超高夺电互感器型。我们电力从业人员在选择该产品时，一定要明白我们的配电项目的电压等级在哪个区域，要按规定选用符合要求的电压互感器。

第四、要明白其绝缘类型、绝缘类型是我们必须要重视的地方，如果选择不对，就会给我们电力配电系统带来严重后果，因此这个一定要明确，电压互感器按绝缘介绍分类，一般为了两种，一种是全封闭式，一种是半封闭式，这个虽然说比较简单，但也一定要引起重视。

第五、要明白产品的绝缘介质类型，电压互感器按绝缘介质可分为干式电压互感器、浇注式电压互感器、油浸式电压互感器、气体绝缘式电压互感器，因此在选型的时候，一定要弄清楚该项目所采用的电一互感器是其中的哪一种。千万不要搞错。

第六、要明白电压互感器的变换原理、电压互感器按变换原理可分为电容式和电磁式两种，电磁式电压互感器是按比例把高压电变换成我们二次设备可以和的低压电，而电容式互感器主是要从电容器抽取电压，两者原理都不一定，选型采购之前一定要明白采用哪种对整个电力配电系统更可靠才可采购。

只要我们在采购电压互感器按照上述门种原则要选购，肯定会给你少很多事，更能保证整个电力系统的可靠稳定运行，同时也希望业界同仁积极提出自己的意见和见议，我们会积极听从和吸收广大用户的意见，为我们是力配电行业做出自己的一分贡献。

电压互感器有一次绕组、二次绕组、铁芯接线端子和绝缘支持物等组成，其工作原如图所示。电压互感器一次绕组具有较多的匝数N1，并联接于被测电路的两端，其绝缘等级与实际系统的电压相应。二次绕组具有较少的匝数N2，可接通测量仪表或电能表的电压线圈，二次额定电压通常为100V。

电压互感器正常工作时可以看作是一台空载运行的降压变压器。当一次绕组接于电源电压

电压互感器正常工作时可以看作是一台空载运行的降压变压器。当一次绕组接于电源电压时，在一次绕组中流过空载电流，在铁芯中产生磁通，使二次绕组中产生感应电压。

时，在一次绕组中流过空载电流

，在铁芯中产生磁通

，使二次绕组中产生感应电压。

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

式中U1--电压互感器一次电压，V；

U2--电压互感器二次电压，V；

N1--电压互感器一次匝数，匝；

N2--电压互感器二次匝数，匝；

K--电压互感器变比。

在电能计量装置中，采用电压互感器后，电能表上的读数，乘以电压互感器的变比，就是实际使用电量。电压互感器的型号由字母符号和数字组成，其含义如下：

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

双绕组电压互感器工作原理图

电压互感器的接线方式

（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

电压互感器作用及原理__电压互感器型号含义_电压互感器接线图讲解

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。

电压互感器的工作原理和特点是什么

工作原理：

其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、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心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心（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，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）。[1]

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。

特点：

1）对于铁磁谐振电路，在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。

2)PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。当回路电阻大于一定的数值时，就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。

3）串联谐振电路来说，产生铁磁谐振过电压的的必要条件是ω0=1/L0C<；ω。因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。

4）维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。为使工频能量转化为其它谐振频率的能量，其转化过程必须是周期性且有节律的，即…1/2(1，2，3…）倍频率的谐振。

5）铁磁谐振对PT的损坏。电磁谐振（分频）一般应具备如下三个条件。

①铁磁式电压互感器（PT）的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。

②PT感抗为容抗的100倍以内，即参数匹配在谐振范围。

③要有激发条件，如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。

据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上，工频谐振电流为正常电流的40～60倍左右，高频谐振电流更小。在这些谐振中，分频谐振的破坏最大，如果PT的绝缘良好，工频和高频一般不会危及设备的安全，而6kV系统存在上述条件。

电压互感器与电流互感器的工作原理

首先你整个认识不是太全面，互感器的原理说白了就是变压器的原理，一二次绕组，加铁芯。电压互感器的工作原理

在测量交变电流的大电压时,为能够安全测量在火线和地线之间并联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电压表,由于输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数,因此输出电压小于输入电压,电压互感器就是降压变压器.

电流互感器的工作原理

在测量交变电流的大电流时,为能够安全测量在火线(或地线)上串联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电流表,由于输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数,因此输出电流小于输入电流(这时的输出电压大于输入电压,但是由于变压器是串联在电路中所以输入电压很小,输出电压也不大),电流互感器就是升压(降流)变压器.

电压互感器原理电压互感器的工作原理

电压互感器的工作原理

其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、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

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心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心（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，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）