為了測量高電壓交流電路內(nèi)的電壓，必須使用電壓互感器將高電壓變換成低電壓，利用互感器的變比關(guān)系，配備適當(dāng)?shù)碾妷罕碛嬤M行測量。

同時電壓互感器也是電力系統(tǒng)的繼電保護、自動控制、信號指示等方面的設(shè)備。

一、電磁式電壓互感器基本結(jié)構(gòu)

1.電磁式電壓互感器簡介

電磁式電壓互感器(TV)就是一個小容量的變壓器，容量小，結(jié)構(gòu)緊湊，但要求有足夠的測量準(zhǔn)確度。實際應(yīng)用中為了r使用靈活和制造方便，大部分電磁式電壓水有屈制造成串租由于電壓互感器的容量較小，只有幾十到兒百伏安所以不管要散熱器等冷卻裝置。

根據(jù)其絕緣方式的不同，分為干式、環(huán)氧樹脂澆注式、SF。和油浸式四種。

油浸式和干式電壓互感器外形如圖所示。

油浸式電壓互感器

干式電壓互感器

2.基本結(jié)構(gòu)

電磁式電壓互感器按結(jié)構(gòu)原理可分為單級式和串級式兩種。

(1)單級式電壓互感器。主要應(yīng)用于35kV及以下系統(tǒng)。其鐵心與繞組置于接地的油箱內(nèi)，高壓引線通過套管引出。高壓引出線有兩種方式，一種是只有個高壓套管引出，高壓端尾需接地:另一種是有兩個高壓套管引出，高壓尾端可接高壓或接地。

(2)串級式電壓互感器結(jié)構(gòu)。應(yīng)用于60kV及以上系統(tǒng)。其鐵心和繞組均裝在瓷箱里，繞組及絕緣全浸在油中，以提高絕緣強度，瓷箱既起高壓出線套管的作用，又代替了油箱。

它由金屬膨脹器、套管、器身、基座及其他部件組成。鐵心采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片加工而成，疊成口字形，鐵心上柱套有平衡繞組、一次繞組，下柱套有平衡繞組、次繞組、 測量繞組、保護繞組及剩余電壓繞組，器身由絕緣材料固定在用鋼板焊成的基座上，裝在充滿變壓器油的瓷箱內(nèi)。

一次繞組A端由上部接線，其余所有繞組均通過基座上的小套管引出，瓷箱頂部裝有金屬膨脹器，使變壓器油與大氣隔離，防止油受潮和老化，并可通過油位窗觀測到膨脹器的工作狀態(tài)。

二、工作原理

1.單相電壓互感器

單相電壓互感器常用于10 -35kV電壓等級的戶外裝置。電壓互感器一次繞組的額定電壓為系統(tǒng)相電壓，由三臺電壓互感器接成YO接線，中性點接地。

二次繞組額定電壓一般為100/√3v,接成y0接線，中性點接地供測量用。第三繞組接成開口三角形，用于測量零序電壓，供系統(tǒng)接地保護用，原理接線圖如圖所示。

單相電壓互感器原理接線圖

2.三相五柱式電壓互感器

三相五柱式電壓互感器為了提供零序磁通回路，其鐵心具有旁軛。器身浸在油箱中，

由套管引出接線，常用于10kV及以下電壓等級，如圖 所示。

三相五柱式電壓互感器原理接線圖

3.串級式電壓互感器

(1) 110kV電壓互感器。

110kV電壓互感器采用兩級串級式結(jié)構(gòu)，有一個鐵心，一次繞組分成兩個匝數(shù)相同的部分，分別套裝在上下兩個鐵心柱上并相互申聯(lián)，鐵心和一次繞組的中點相連，故鐵心對地電位為工作電壓(相電壓)的一半。

為了加強上下兩個繞組的磁耦合，在鐵心柱上還繞有平衡繞組。平衡繞組對上鐵心柱起去磁作用，對下鐵心柱起助磁作用，從而平衡了上下兩個一次繞組所分配的電壓，也就增強了上鐵心柱上的一次繞組和下鐵心柱上的二次繞組間的耦合。

110kV 電壓互感器繞組位置圖和原理接線圖，如圖所示

(2) 220kV電壓互感器。

220kV電壓互感器采用四級串級式結(jié)構(gòu)，有兩個鐵心，一”次繞組分成四個匝數(shù)相同的部分，分別繞在兩個鐵心的上下鐵心柱上:兩個鐵心被支撐在絕緣支架上，鐵心對地分別處于3/4和1/4的工作電壓，一次繞組最末一”個靜電屏(共有4個靜電屏)與末端“X"相連接，“X"點運行中直接接地。

另外，在兩個鐵心的上下鐵心柱上繞有平衡繞組，上下鐵心之間還繞有連耦繞組，其作用是保持上下鐵心的磁勢平衡并傳遞能量。