电压互感器实际上就是一种降压变压器。它的一次线圈匝数很多,二次线圈匝数很少,一次侧并联地接在电力系统中,二次侧可并接仪表、装置、继电器的电压线圈等负载,由于这些负载的阻抗很大,通过的电流很小,因此,电压互感器的工作状态相当于变压器的空载情况。电压互感器的变比采用铭牌上标的一、二次额定电压的比值,用分数形式表达,分子为一次额定电压,分母为二次额定电压。一次线圈的额定电压与所接系统的额定电压相同。二次线圈额定电压采用100伏、100/ 伏或100/3伏。
电压互感器和普通变压器在原理上的主要区别:可以说,电压互感器是一次侧作用着一个恒压源,它不受互感器二次负荷的影响,不像变压器通过大电力负荷时会影响电压,当然这和电压互感器吸取功率很微小有关。
由于接在电压互感器二次侧的电压线圈阻抗很大,使互感器老是处于像变压器的空载状态,二次电压基本上等于二次电势值,且决定于恒定的一电压值。因此,电压互感器用来辅助测量电压,不致因二次侧接上几个电压表就使电压降低。不过这个结论只适用于一定范围,即在准确度所允许的负载范围内,如果电压互感器的二次负载增大到超过该范围,实际上也会影响二次电压,使测量误差增大。
所谓互感器基本原理都是把较高的较大的变成较低的较小的,便于测量、监视、控制、继电保护等设备使用。如电压互感器、电流互感器都是这类设备。
电压互感器(Potential transformer 简称PT,也简称TV)和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。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。
那么电压互感器有什么用途?举一个例子:比如要测量10千伏线路上电能,安装一个电度表。如果不用电压互感器,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。也就是制造一个耐压10千伏以上的电度表,这不但制造、安装困难,而且成本高操作危险。那么最好的办法就是安装一个电压互感器和电流互感器,把高电压变成低电压方便使用,并且也保证安全。只不过在读取数据时,把实际数据乘以电压、电流互感器倍数就可以了。
你可能会问那直接安装一个变压器不就解决了吗?这样想也不是没有道理,但是,也有问题前面说到变压器变换电压的目的是为了输送电能,因此容量很大。电压互感器不需要,如果用变压器就会造成浪费。再说电压互感器主要目的是测量,精度都较高,而且根据不同的目的用途还有不同的功能,如:三相五柱的电压互感器就设置一个开口三角,用来监视线路运行情况等。由于篇幅有限不可能将其叙述完整,如要全面了解还请看一下《电工学》。
电压互感器和变压器很相象,都是用来变换线路上的电压。
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。