测量与输配电系统相关的高压和电流并不是一种简单的方法，因此，仪表变压器经常被用来降低这些值到一个更安全的水平来测量。这是因为测量仪表或仪表和保护继电器都是低压装置，因此不能直接连接到高压电路上，以达到测量和保护系统的目的。
除了降低电压和电流水平外，这些变压器还将测量或保护电路与高功率工作的主电路隔离。
电流互感器将电流电平降低到仪器或继电器工作范围，而电位变压器将高电压转换为操作低电压的电路。在本文中，我们将详细讨论潜在的变形金刚。
大纲
什么是电压互感器
电压互感器是一种电压降压互感器，它能将高压电路中的电压降低到较低的水平，以便于测量。它们与要监控的线路交叉或平行连接。
该变压器的操作和构造的基本原理类似于标准电源变压器。共同而见，潜在的变压器缩写为PT。
初级绕组由大量的匝组成，这些匝连接在高压侧或需要进行测量或保护的线路上。次级绕组的匝数较少，与电压表或电能表、继电器和其他控制设备的电位线圈相连。这些可以是单相或三相电压互感器。不考虑一次额定电压，它们的二次输出电压为110v。
由于电压表和其他仪表的电位线圈具有高阻抗，因此小电流流过Pt的次级。因此，PT表现为普通的两个绕组变压器，无负载。由于PT上的这种低负荷（或负担），PTS的VA额定值低，范围为50至200VA。在二次侧，一端以安全原因连接到地面，如图所示。
类似于普通变压器，将变换率指定为
V1 / V2 = N1、N2
从上述等式中，如果众所周知，如果已知电压表读取和变换比，则可以确定高电压侧电压。
建设
与传统变压器相比，电压互感器或PTs使用更大的导线尺寸和铁心。PTs设计的目的是确保更高的准确性，因此，在设计时，材料的经济性不是主要方面。
PTs采用特殊的高质量磁芯，以较低的磁通密度运行，以获得较小的磁化电流，从而将无负载损失降至最低。对于PTs来说，核型和壳型结构都是首选。对于高电压，铁芯型PTs使用，而壳型是首选的低电压。
为了减少漏抗，一次绕组和二次绕组均采用同轴绕组。为了降低绝缘成本，在铁芯旁设置低压次级绕组。对于高电压PTs，高电压一次被划分成线圈的部分，以减少线圈层之间的绝缘。对于这些绕组，消失的麻纱和棉带被用作层压。在线圈之间，使用了硬纤维隔板。
这些被精心设计成在输入和输出电压之间具有最小相移，并且还具有与负载变化的最小电压比。填充油的PTS用于高电压电平（高于7kV的范围）。在这种PTS中，提供油填充的衬套以连接主线。
电压或潜在变压器的类型
主要是分类为室外和室内潜在的变压器。
1.户外潜在的变形金刚
这些可以是用于室外中继和计量应用的不同操作电压范围的单个或三相电压互感器。高达33kV，这些是电磁型单和三相电压变压器。以上33kV单相室外电位变压器可以是两种类型的电磁式和电容电压互感器（CVT）。
电磁式或绕线式常规电压互感器
这些类似于传统的油填充钢丝伤口变压器。下图显示了PT的电磁类型，其中敲击箱连接到线端子。在罐上提供插头以填充油，该罐安装在绝缘体支撑件上。
在底座上设有接地端子和放油塞。在这种情况下，初级连接在两相之间或一相与地之间。因此，主电源的一端在顶部与主线相连，另一端在底部引出，并与其他接地端子接地。
所述包括接地端子在内的二次端子位于所述端子盒的底部，并与所述计量电路和继电器电路相连。由于绝缘方面的原因，它们的工作电压可达或低于132千伏。
电容式电压互感器
它是一个电容潜在分频器，在主线和地面之间连接。这些可以是耦合电容器或衬套型CVT。这两种类型是电力较差或更相似的，但差异是形成电容，进一步决定其额定负荷（或负载）。
耦合电容器型是由一堆串联电容器组成的，电容器是由浸油纸和铝箔制成的。对于所需的一次和二次电压，一次和二次端子通过电容器连接。
衬套CVT使用带有攻丝的冷凝器型衬套。CVT也用于电力线载波通信，因此更经济。
2.室内潜在的变形金刚
这些也可用作成型，磁性型的单个或三相PTS。安装机构可以是固定的或拔出式。在这种类型的PTS中，初级绕组的所有部分都以额定的绝缘容量与地球绝缘。这些旨在以高精度操作继电器，测量仪器和其他控制设备。
PT或电压互感器按功能分为计量电压互感器和保护电压互感器。
电压互感器误差
对于理想的电压互感器，次级绕组中产生的电压是与初级电压的精确成比例，并且精确地处于相位反对中。但在实际的PTS中，这不是所以由于初级和次级电阻的电压下降，并且还因为次要负担的功率因数。这导致电压变压器中的比率和相位角误差发生。让我们详细了解。
考虑上述电压互感器的相量图，
在哪里
io =没有负载电流
Im =空载电流的磁化分量
Iu =空载电流有功分量
ES和EP =分别引起次级绕组中的电压
Np和Ns分别为一次绕组和二次绕组的匝数
Ip和Is =一次电流和二次电流
Rp和Rs分别等于一次绕组和二次绕组的电阻
Xp和Xs分别为一次和二次绕组电抗
β =相角误差
初级感应电压或电动势Ep是由初级电压Vp减去初级电阻(IpRp)和无功降(IpXp)得到的。此外，二次端电压Vs是由二次感应电动势矢量减去二次绕组电阻降(IsRs)和电抗降(IsXs)得到的。由于这些下降，电压互感器的标称比值与PT的实际比值并不相等，因此引入了比值误差。
比率错误
电压互感器的比值误差定义为实际变化率与标称变化率的变化。
百分比比误差= (Kn - R) / R × 100
在哪里
kn是标称或额定变换比率，是
Kn =一次额定电压/二次额定电压
相角误差
在理想的电压互感器中，一次电压和反向二次电压之间不应存在任何相角。但在实际操作中，Vp和Vs反向存在相位差(从上图中可以观察到)，从而引入相位角误差。它的定义是一次电压与反向二次电压之间的相位差。
为了降低这些误差，使得通过设计变压器的方式改善了精度，使得它们的绕组具有适当的内阻和电抗幅度。除此之外，核心还应要求励磁电流的最小磁化和核心损耗分量。
电压变压器的应用
- 电气计量系统
- 电气保护系统
- 馈线距离保护
- 发电机与电网同步
- 发电机阻抗保护
用于计量的这类电压互感器称为测量电压互感器或电位互感器。另一方面，用于保护的PTs称为保护电压变压器。在某些情况下，PTs同时用于计量和保护目的，在这种情况下，一个二级绕组连接到计量，其他二级绕组用于保护。
一个反应
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