什么是電壓互感器

　　電壓互感器（Potential transformer 簡稱PT，Voltage transformer也簡稱VT）和變壓器類似，是用來變換線路上的電壓的儀器。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。詞條介紹了其基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要類型、接線方式、注意事項、異常與處理、以及鐵磁諧振等。

　　電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似，它也有兩個繞組，一個叫一次繞組，一個叫二次繞組。兩個繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣，使兩個繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電氣隔離。電壓互感器在運行時，一次繞組N1并聯(lián)接在線路上，二次繞組N2并聯(lián)接儀表或繼電器。因此在測量高壓線路上的電壓時，盡管一次電壓很高，但二次卻是低壓的，可以確保操作人員和儀表的安全。

　　電壓互感器的應(yīng)用發(fā)展

　　目前，智能電網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，其已成為全球能源發(fā)展和變革中的重大研究課題，其中各類電信號的測量技術(shù)及其傳感器是實現(xiàn)智能電網(wǎng)監(jiān)測、控制、分析和決策的基礎(chǔ)，也是智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。電壓互感器的準(zhǔn)確性、可靠性、便利性和快速性是電能計量和繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)監(jiān)測診斷、電力系統(tǒng)故障分析中的關(guān)鍵技術(shù)要求。電磁式電壓互感器（Potential Transformer，PT） 和電容式電壓互感器（Capacitive Voltage Transformer，CVT）在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。雖然電網(wǎng)中普遍使用的電容式電壓互感器和電磁式電流互感器的技術(shù)成熟，而且擁有長期的運行維護(hù)經(jīng)驗，但它們的測量線性度較差、瞬變響應(yīng)速度較慢，且電磁式電流互感器的瞬態(tài)誤差特性也不理想。

　　傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器存重量大和體積大的特點，而且隨著特超高壓電網(wǎng)的發(fā)展，其絕緣強(qiáng)度要求難度越來越大，同時由于具有鐵芯，可能導(dǎo)致發(fā)生鐵磁諧振過電壓和由鐵磁飽和帶來的動態(tài)范圍變小等缺點，已經(jīng)越來越不適應(yīng)當(dāng)前智能化電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

　　與電磁式電壓互感器相比，電容式電壓互感器具有更多的優(yōu)點，其分壓結(jié)構(gòu)可以提高互感器的動態(tài)范圍，使其更容易提高絕緣強(qiáng)度。但該互感器不能夠及時跟蹤電壓變化，不能滿足繼保系統(tǒng)中的要求，而且該互感器能夠捕捉到高頻的過電壓波形，也不能滿足電力系統(tǒng)故障診斷與在線監(jiān)測要求，而電容式電壓互感器中耦合電容、補償電抗器以及中間變壓器等內(nèi)部儲能元件構(gòu)成的RLC 電路會使得電容式互感器的暫態(tài)特性會變差，使得當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生如電壓跌落故障時，電容式電壓互感器的輸出并不能立即跟隨一次側(cè)輸入變化，并且在高頻過電壓下，二次側(cè)輸出可能發(fā)生由鐵磁諧振導(dǎo)致的高頻振蕩，無法反映一次側(cè)輸入波形。在一些不易進(jìn)行直接測量的場合，如對高壓套管、被絕緣層包裹的變壓器繞組接頭處等進(jìn)行測量時，電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器的使用也具受到了限制。