常用的電磁式電壓的工作原理與普通變壓器相同,結構原理和與系統的連接也相似,但二次電壓低,容量很小,只有幾十伏安或幾百伏安。的一次繞組和二次繞組額定電壓之比稱為電壓互感器的額定電壓比,用ku表示,不考慮激磁損耗,就等于一、二次繞組的匝數比,即ku=un1/un2≈n2/n1=kn,式中,un1、un2為一、二次繞組的額定電壓;n1、n2為一、二次繞組匝數;kn為匝數比。
說到電壓互感器,想必大部分電氣人員都不陌生,但是對一個電氣初學者來說就可能一知半解了。電壓互感器是發電廠、變電所等輸電和供電系統不可缺少的一種電器。精密電壓互感器是電測試驗室中用來擴大量限,測量電壓、功率和電能的一種儀器。它的接線方式與測量精度如果選擇不合理,會直接影響到電壓、功率以及電能測量的精確度。
因此在用戶供配電系統變配電站(所)設計中,如何正確選擇電壓互感器,關系到測量與計量準確等級,以及繼電保護與自動裝置動作的可靠性。那么電壓互感器的原理和作用具體是什么?接線方式又是怎樣的呢?下面我們一起來學習一下吧!
1、電壓互感器的工作原理和特性:
電壓互感器可分為電磁式和電容分壓式兩種,電壓等級在220kV及以下時多為電磁式,那么就以電磁式介紹。
(1)工作原理
電壓互感器利用了電磁感應原理,在閉合的鐵芯上,繞有兩個不同匝數、相互絕緣的繞組,接入電源側的是一次繞組N1.輸出側是二次繞組N2.
當一次繞組加有電壓時,繞組就會有交流電流通過,鐵芯中就會產生與電源頻率相同的交變磁通Φ1.由于一次繞組和二次繞組在一個鐵芯上,根據電磁感應定律,在二次繞組會產生頻率相同但數值不同的感應電動勢E2.
因為匝數的不同導致兩個繞組的感應電動勢不同,具體數值關系就是:N1/N2=U1/U2.根據國標,電壓互感器二次側輸出電壓值是100V。
(2)電壓互感器特性
電壓互感器一次電壓不受二次負荷的影響。
電壓互感器二次側儀表或繼電器的電壓線圈阻抗很大,通過的電流很小,因此電壓互感器正常工作時接近空載狀態。
電壓互感器二次側不能短路,因為短路后二次側會產生很大的短路電流,會燒毀電壓互感器,所以一般電壓互感器一次、二次側裝設熔斷器用于短路保護。
2、電壓互感器接線方式:
電壓互感器有單相和三相兩種,三相電壓互感器一般只有20kV以下電壓等級。
(1)單相電壓互感器
兩臺單相互感器接成Vv接線,三臺單相電壓互感器接成開口三角形。
(2)三相電壓互感器
一臺三相三柱式接成Yy0接線,用于測量線電壓。
3、文章總結:
電壓互感器和電流互感器原理一樣都是利用了電磁感應原理,通過“電生磁"和“磁生電"將高電壓轉化成低電壓,將大電流轉化成小電流,使二次側設備(測量儀表和繼電器)都能小型化,同時也能使工作人員遠離高壓,保障人身安全。