电压互感器

(1)电压互感器的工作状态。电压互感器的一次绕组并联接入被测电路之中， 一次绕组所承受的电压将随被测电路电压变动而变化。它的二次绕组并联接入仪表和继电器的电压线圈(阻抗很大)， 又由于二次额定电压通常为100V或100/√3V，所以二次回路电流很小，故电压互感器正常运行时它的二次回路近于开路状态。
运行中的电压互感器二次绕组基本维持在额定电压值上下，如果二次回路中发生短路，必然会造成很大的短路电流。为了及时切断二次侧的短路电流，在电压互感器二次回路内必须安装熔断器或小型空气自动开关。
电压互感器一、二次额定电压之比，称为电压互感器的额定变比KNV，其值为：
UN1
KNV＝━━━━
　 　 UN2
(2)电压互感器的误差
1)变比误差(△U％)。变比误差是用电压互感器测量出的电压KNVU2和实际电压U1之差与实际电压U1之比的百分值表示。
运行中的电压互感器的变比误差与二次负荷等因素有关，二次负荷愈大时，变比误差愈大；一次电压接近额定值时，变比误差减少，当一次电压超过1.1倍额定电压后，由于铁心的饱和而使变比误差增大。
2)角误差(d)。角误差是指电压互感器一次电压U1与反向二次电压-U2之间的夹角δ值。
(3) 电压互感器的额定容量。电压互感器的额定容量是指在最高准确度级工作时它所容许的二次最大负荷。电压互感器的额定容量一般用伏安表示。同一只电压互感器在不同准确度级工作时，其额定容量不同。 例如某电压互感器在0.5级工作时，额定容量为150VA；在1.0级工作时，额定容量则为500VA。
电压互感器的二次负荷一般仅考虑二次所接电压表和继电器电压线圈所消耗的功率。如果二次电缆较长，需要精确测量时，应考虑电压互感器二次导线上的电压损失。
(3)电压互感器的接线。电压互感器的接线方式较多，本教材不可能一一列举，仅介绍发电厂和变电站中应用较广泛的几种典型接线，具体接线如图1—2所示。
学习电压互感器的接线切忌死记硬背，应以掌握基本接线的构成及其测量电压的分析为主。分析比较接线图1—2之后可以看出：
1)不同额定电压的互感器接入被测电路方式不同。在低压380V电路中，一次绕组与被测电路之间经熔断器连接，熔断器既是一次绕组的保护元件，又是控制电压互感器是否接入电路的控制元件。3～35kV电压互感器一次绕组需经隔离开关接入被测电路,而且在电压互感器的一次绕组与隔离开关之间安装高压熔断器；隔离开关是控制电压互感器是否接入电路的控制元件，高压熔断器作为一次侧的短路保护元件。额定电压为110kV及其以上时，电压互感器一次绕组经隔离开关接入被测电路；隔离开关是控制电压互感器是否接入电路的控制元件；电压互感器的一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器，一旦互感器高压侧发生短路故障，则由母线的继电保护装置动作切断高压系统的电源。


图1—2电压互感器接线

2) 不同接线的电压互感器所测量的电压。不同接线的电压互感器所测量的电压有所不同，具体测量的电压应根据其一、二次绕组电压的对应关系进行分析。当电压互感器一次绕组接于被测电路的线电压时，其二次绕组则反映线电压，二次电路可以直接测量线电压（电压表接于两相线之间），如图1—2(a)、(b)所示。当电压互感器一次绕组接于被测电路三相的相电压时，其二次绕组则反映相电压，二次电路可以直接测量相电压（电压表接于相线与中性线N之间）与线电压（电压表接于两相线之间），如图1—2(c)所示。当电压互感器一次绕组接于被测电路的相对地电压时，其二次绕组则反映各相对地电压，二次电路可以直接测量相对地电压（电压表接于相线与中性线N之间）和线电压（电压表接于两相线之间），辅助二次绕组则反映零序电压，如图1—2(d)、(e)所示。如何判断电压互感器一次绕组是接于被测电路的相电压或相对地电压呢？应根据一次系统发生一相金属接地前后，视其电压互感器一次绕组的电压是否变化为依据。例如图1—2(c)所示接线，当一次系统发生一相金属接地前，电压互感器一次绕组所承受的电压为相电压；一次系统发生一相金属接地后，电压互感器一次绕组所承受的电压仍为相电压；故此种接线的电压互感器一次绕组为接于被测电路的相电压。又如教材图1—2(d)、(e)所示接线，当一次系统发生一相金属接地前，电压互感器一次绕组所承受的电压为相电压；一次系统发生一相金属接地后，电压互感器故障相所承受的电压为零，非故障相所承受的电压为线电压（即非故障相的对地电压）；故此种接线的电压互感器一次绕组为接于被测电路的相对地电压。