电压互感器。分类，工作原理，错误，应用

电压互感器是一种降低高压输电线路电压的电压互感器。本文将讨论什么是电位互感器(又名电压互感器)，它的分类，它是如何工作的，错误，应用，优点和缺点。

什么是电位互感器

电势互感器是一种仪器变压器用于测量电压值较高的电压，并将其转换为较低的电压。随着电压的增加，电位互感器开始发挥作用，它们将电压值提高到安全限度。这可以用仪器测量，如电压表或者电能表等等。

图1 -电压互感器简介

电压互感器电路图如下图2所示。这种类型的变压器总是并联在传输线和二次绕组相对于一次绕组．它们的性能、等效电路和相量图与电力变压器相似。

图2 -电压互感器电路图

电位变压器的分类

电位变压器可按两方面进行分类:

• 变压器的作用
• 变压器施工

基于电压互感器功能的分类

根据其作用，电位互感器可分为两种类型。它们是:

• 计量电压互感器
• 保护电压互感器

计量电压互感器

计量电压互感器用于使用测量装置测量电压，这些是三相或单相变压器中运行精度最高的变压器。

保护电压互感器

保护电压互感器保护线路免受过电压的影响，它们也可以准确地运行，并且可以在三相或单相变压器中找到。

图3 -电压互感器的类型

基于结构的电压互感器分类

根据其结构，电位互感器可分为两种类型。它们是:

• 电磁电位互感器
• 电容式电位互感器

电磁电位互感器

这些变形金刚有相似之处主变压器其中初级绕组和次级绕组都绕到磁芯．这些变压器通常用于继电器、仪表和高压电路中。在这种类型的变压器中，初级绕组与相连接，次级绕组与地面接触。

电容式电位互感器

这些变压器也被称为耦合型或电位分压器或套管型。电容器绕在初级绕组或次级绕组上，通过次级绕组测量电压。该变压器价格昂贵，主要用于电力线载波通信。

电压变压器是如何工作的

这种类型的变压器有助于保持从高电压到所需频率的电压频率，并为仪器所需的测量提供读数。这有助于在整个电路中分配所需的电压量并保持平衡。

变压器的工作原理是基于电能通过磁感应有效地从一个电路传递到另一个电路。188bet登入官网当变压器的一个绕组有交流电源供电时，在变压器铁心内就会产生交变磁场。

图4 -电压互感器工作示意图

由于第二绕组在同一磁芯周围，因此磁场会感应电压。这导致电流在连接到次级绕组端子的电路中流动。因此，线圈被认为是磁耦合的，但彼此是电隔离的。188bet登入官网

我们可以根据匝数比方程计算一次绕组上的电压:

在那里;

N_P= Primary的轮数

N_年代=次要的回合数

V_P=初级电压

V_年代=次级电压

电压互感器误差

在这种类型的变压器中，初级和次级电阻不断下降。还有一个因素是次要的电力负担。这就是导致电位互感器产生误差的原因。两种类型的错误是:

• 比例错误
• 相角误差

比例错误

实际变换比与标称比的变化称为比值误差。用下面的公式解释:

相角误差

相角误差发生在Vp和反向Vs之间存在相位差的情况下。它也被称为反向的次级电压和初级电压之间的相位差。

图5 -相角误差的近似表示方法

为了提高效率和精度，减少这些误差的设计必须使变压器绕组具有适当的反应能力和电阻大小。此外，要求铁芯应具有最小的磁化和现有电流的铁芯损耗分量。

如果反向电流相量引导主电流相量，则相角误差被认为是正的，否则被认为是负的。相角误差由公式给出:

电位变压器的应用

这些应用包括:

• 它们用于电计量系统。188bet登入官网
• 在电气保护系统中广泛用作断路器。188bet登入官网
• 它们用于发电机与电网的同步。
• 它们也用于操作保护继电器。

电位变压器的优点

优点如下:

• 电压表可接电流表，分别测量高压和电流。
• 无论测量的是电压还是电流，低量程表的额定值都可以通过电位互感器来确定。
• 这些变压器的工作被用于操作许多类型的保护装置，如先导灯和继电器。
• 一个变压器可以用来监测几个仪器。

电压变压器的缺点

由于仪器的效率，没有太多的缺点。它唯一的缺点是，该仪器仅限于交流电路，不能应用于直流电路。

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