一、電壓互感器的型號及含義

電壓互感器按其結構形式，可分為單相、三相、雙繞組、三繞組以及戶外裝置、戶內裝置等。如下圖所示，電壓互感器的型號通常用橫列拼音字母及數字表示。

第一個字母J表示電壓互感器；第二個字母表示相數；第三個字母表示絕緣形式；第四個字母表示結構形式。

二、電壓互感器的結構

1、澆注絕緣電壓互感器可分為全澆注式和半澆注式兩種。半澆注式電壓互感器結構的優點是澆注體比較簡單，容易制造；缺點是結構不夠緊湊，鐵芯外露會產生銹蝕。

2、澆注式電壓互感器應在適當部位采取屏蔽措施，以提高其游離電壓和表面閃絡電壓。

3、澆注式電壓互感器層間和繞組間絕緣均用電纜紙或復合絕緣紙，這是為了改善繞組在沖擊電壓作用時的電壓分布。澆注式電壓互感器,由于樹脂的絕緣度很高，其厚度主要取決于澆注工藝和機械強度。

三、電壓互感器的工作原理

常用的電壓互感器是利用電磁感應原理工作的，其基本構造與普通變壓器相同，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組組成。電壓互感器一次繞組匝數較多，二次繞組匝數較少，使用時一次繞組與被測量電路并聯，二次繞組與測量儀表或繼電器等電壓線圈并聯。由于測量儀表、繼電器等電壓線圈的阻抗很大,因此,電壓互感器在正常運行中相當于一個空載運行的降壓變壓器，其二次電壓基本上等于二次電動勢值,且取決于恒定的一次電壓值，所以電壓互感器在準確度所允許的負載范圍內,能夠精確地測量一次電壓。

四、電壓互感器的分類

電壓互感器按結構分為電磁式和電容式。電磁式電壓互感器可分為單級式和串級式。

五、電壓互感器的特點

1、電壓互感器二次回路的負載，為阻抗恒定且很大的測量表計的電壓線圈和繼電保護及自動裝置的電壓線圈，二次工作電流小，相當于變壓器的空載運行狀態。

2、電壓互感器始終處于空載運行狀態，消耗功率很小，二次電壓基本上等于二次電動勢，只取決于恒定的一次電壓，所以測量電壓具有一定的準確級。

3、電壓互感器二次繞組不能短路。由于電壓互感器的正常負載是阻抗很大的儀表或繼電器電壓線圈，而發生短路后，二次回路阻抗僅僅是互感器二次繞組的阻抗，因此在二次回路中會產生很大的短路電流，影響測量表計的指示，造成繼電保護誤動，甚至燒毀互感器。

4、電壓互感器二次繞組及零序電壓繞組的一端必須接地，否則在線路發生故障時，在二次繞組和零序電壓繞組上將感應出高電壓，危及儀表、繼電器和人身安全。

六、電壓互感器的主要參數

1、變壓比

電壓互感器通常在銘牌上標出一次繞組和二次繞組的額定電壓,變壓比是指一次與二次繞組額定電壓之比K=U 1e /U 2e 。

2、誤差和準確級次

1）電壓互感器的測量誤差分為兩種:一種是變比誤差(電壓比誤差),另一種是角誤差。

（1）變比誤差取決于下式：△U%=(KU 2 -U 1e )/U 1e ×100%

式中K為電壓互感器的變壓比；U1e為電壓互感器一次額定電壓；U2電壓互感器二次電壓實測值。

（2）所謂角誤差是指二次電壓的相量與一次電壓相量間的夾角δ。當二次電壓相量超前于一次電壓相量時,規定為正角差,反之為負角差。正常運行的電壓互感器角誤差是很小的,最大不超過4^o^,一般都在1^o^以下。

2）電壓互感器的準確級是以最大變比誤差(簡稱比差)和相角誤差(簡稱角差)來區分的。準確級次在數值上就是變比誤差等級的百分限值,通常電力工程上常把電壓互感器的誤差分為0.5級、1級和3級三種。另外在精密測量中尚有一種0.2級試驗用互感器。準確級次的具體選用,應根據二次負載性質來確定,例如用來饋電給電度計量專用的電壓互感器,應選用0.5級；用來饋電給測量儀表用的電壓互感器,應選用1級或0.5級；用來饋電給繼電保護用的電壓互感器應具有不低于3級次的準確度。實際使用中,經常是測量用電壓表、維電保護以及開關控制信號用電源混合使用一個電壓互感器,這種情況下，測量電壓表的讀數誤差可能較大,因此不能作為計算功率或功率因數的準確依據。

由于電壓互感器的誤差與二次負載的大小有關,所以同一電壓互感器對應于不同的二次負載容量,在銘牌上標注幾種不同的準確級次，而電壓互感器銘牌上所標定的最高的準確級次，稱為標準準確級次。

3、電壓互感器的容量

電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負荷功率，分為額定容量和最大容量兩種,以VA值表示。

1）額定容量

由于電壓互感器的誤差是隨二次負載功率的大小而變化的，容量增大,準確度降低，所以銘牌上每一個給定容量是和一定的準確級次相對應的，通常所說的額定容量是指對應于最高準確級次的容量。

2）最大容量

最大容量是允許發熱條件規定的極限容量，除特殊情況及瞬時負荷需用外，一般正常運行情況下,二次負荷不應達到這個容量。

4、接線組別

電壓互感器的接線組別,是指一次繞組與二次繞組線電壓間的相位關系。10kV系統常用的單相電壓互感器,接線組別為I,IO；三相電壓互感器接線組別為Y,yn0或YN,yn0。

七、電壓互感器的運行維護

1、投入運行前的檢查

電壓互感器投入運行前，應按《電氣設備試驗規程》交接試驗項目進行試驗，合格后，還應進行以下檢查：

1）充油電壓互感器外觀應清潔，油量充足，無滲漏油現象。

2）瓷套管或其他絕緣介質無裂紋破損。

3）一次側引線、線卡及二次回路各連接部分螺絲應緊固，接觸應良好。計量單元的電壓電路導線截面積不應小于2.5mm^2^、輔助單元的控制、信號等導線截面積不應小于1.5mm^2^，導線應為銅導線。

4）外殼及二次回路一點接地應良好，不應有松動、斷開現象。

2、運行中的檢查

運行中的電壓互感器應保持清潔。每1~2年進行一次預防性試驗。運行過程中應定期巡視檢查。

1）外殼應清潔，無滲漏油現象，油位、油色應正常，無異常氣味。

2）瓷質部分應清潔，無破損，無裂紋，無放電現象和閃絡痕跡。

3）呼吸器應完整，內部硅膠不變色。

4）高、低壓熔絲及小開關應接觸良好，無短路、斷路和異常聲響。

5）內部無放電聲音和其它異常聲響。

6）接地應良好，各部連接牢固，無松動，過熱現象。

7）表計指示正常，無異常信號。常見的異常現象有：

（1）35KV系統單相接地時，完全接地相電壓為零，其他兩相為線電壓，開口三角電壓為100V。

（2）35KV系統單相經高阻或電弧接地時，接地相電壓低于相電壓，其它兩相電壓高于相電壓，但低于線電壓，開口三角電壓不到100V，且電壓不穩定。

（3）高壓熔絲熔斷，熔斷相的電壓表指示降低，未熔斷相的電壓表指示正常，并可根據高壓熔絲端頭的顏色及放電聲進行判斷。

3、運行中電壓互感器的維護

1）電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長期運行，并能在8h內無損傷地承受2倍(35kV為1.9倍)的額定電壓。

2）電壓互感器運行中的注意事項

（1）電壓互感器在運行中，二次回路不允許短路。

（2）如果發現電壓互感器一次側絕緣有損傷現象，應使用斷路器將故障的電壓互感器切斷，禁止使用隔離開關或取下熔絲管等方法停用故障的電壓互感器，因為它們都沒有滅弧功能，若使用它們斷開故障的電壓互感器，故障電流將引起母線、設備損壞或發生人身事故。

八、電壓互感器的異常運行與處理

1、熔斷器熔斷或二次回路斷線

中央信號屏發出“TV電壓回路斷線”的預告信號，并出現光字牌亮、警鈴響時，檢查電壓表可發現未熔斷相電壓指示不變，熔斷相指示降低或為零，與該相有關的電壓表指示為相電壓值，與該電壓無關的表計指示正常。處理步驟如下：

1）退出互感器所帶保護與自動裝置，防止保護誤動作。

2）檢查二次熔斷器是否熔斷，如已熔斷應立即更換，若再次熔斷，應查明原因。如熔斷器完好則檢查二次回路有無短路現象，有無接觸不良。找到故障后應立即處理。

3）如二次回路正常，應檢查一次熔斷器是否熔斷，更換一次熔斷器，應在隔離開關將電壓互感器退出運行并做好安全措施后進行。如合閘后再次熔斷，則應將電壓互感器退出運行，并向主管部門匯報，聽候處理。

2、高壓熔斷器熔斷原因分析

1）系統發生單相間歇性電弧接地；

2）系統產生鐵磁諧振；

3）電壓互感器本身內部出現單相接地或相間短路故障；

4）二次側發生短路，但二次側熔斷器未熔斷。

高壓側熔斷器只保護熔斷器安裝處至電壓互感器本體內的各種故障，對二次回路的故障不起保護作用。

3、其他故障的處理

電壓互感器發生下列嚴重事故時，應用隔離開關將互感器退出，嚴禁用取高壓熔斷器的辦法退出互感器。

1）一次熔斷器連續熔斷；

2）漏油、漏膠，瓷套管破碎，外部放電；

3）著火、冒煙、有糊味兒。