潜在的变形金刚

要测量与输配电系统相关的高压和电流并不是一种容易的方法，因此，仪表变压器经常用来将这些值降至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中进行测量和保护系统。

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在高功率水平下工作的主电路隔离开来。

电流互感器降低仪器或继电器工作范围内的电流水平，而电位互感器将高压转换为运行低压的电路。在这篇文章中，我们将详细讨论电位变压器。

什么是电势变压器

电位变压器是电压降压变压器，其将高电压电路的电压降低到较低水平以进行测量。这些连接或与要监视的线路连接或平行。

这种变压器的基本工作原理和结构与标准电力变压器相似。通常，电位变压器简称为PT。

一次绕组由连接在高压侧或需要进行测量或保护的线路上的大量匝组成。次级绕组与电压表或瓦特表、电能表、继电器和其他控制装置的潜在线圈连接的匝数较少。这些变压器可以是单相或三相电压变压器。不管一次电压等级如何，它们的二次输出电压都设计为110 V。

由于其他仪表的电压表和电位线圈具有较高的阻抗，因此PT的二次绕组流过的电流较小，因此PT表现为普通的双绕组空载变压器。由于PT的负载(或负荷)较低，PTs的VA等级较低，在50 ~ 200va之间。二次侧，出于安全考虑，一端连接到地面，如图所示。

与普通变压器相似，其变比为

V1 / V2 = N1、N2

由上式可知，已知电压表读数和变换比，则可以确定高压侧电压。

建设

与传统变压器相比，电位变压器或PTs使用更大的导体尺寸和铁芯。PTs设计的目的是确保更高的精度，因此，在设计时材料的经济性不是主要方面。

PTs采用特殊的高品质磁芯，在较低的磁通密度下工作，从而具有较小的磁化电流，使无负载损耗降至最低。对于PTs来说，核壳结构都是首选。对于高电压，芯型PTs使用，而壳型PTs适用于低电压。

为了减少泄漏电抗，共轴向绕组用于初级和次级。为了降低绝缘成本，低压次级绕组在核心旁边放置。并且对于高压PTS，高压初级被分成线圈部分，以减小线圈层之间的绝缘。对于这些绕组，消失的寒战和棉花用作叠片。在线圈之间，使用硬纤维分离器。

它们经过精心设计，使输入电压和输出电压之间的相移最小，并且在负载变化时保持最小的电压比。注油PTs适用于高压等级(7KV以上)。在这种PTs中，提供充油套管来连接主线。

电压或电压变压器的类型

这些主要分为室外和室内的潜在变压器。

1.户外潜在的变形金刚

这些可以是单相或三相电压变压器，可用于不同范围的工作电压，用于户外继电器和计量应用。高达33KV，这些是电磁式单相和三相电压互感器。33KV以上单相室外电压互感器可分为电磁式和电容式电压互感器(CVT)两种。

电磁或伤口型传统电位变压器

这些类似于传统的充满油的绕线变压器。下图为电磁型PT，其中引出槽连接到线路终端。罐体上有一个塞子来充油，罐体安装在绝缘体支架上。

底座设有接地端子和放油塞。在这种情况下，主电源连接在两相之间或一相与地之间。所以一次接地的一端在顶部连接到主线另一端在底部带出来与其他接地端子接地。

包括接地端子的次级端子位于底部的接线盒中，进一步连接到计量和继电器电路。由于绝缘方面，这些由高达或低于132 kV的操作电压。

电容式电压互感器(cvt)

它是连接在主线与地相之间的电容式电位器。这些可以是耦合电容器或套管式cvt。这两种类型在电气上或多或少相似，但不同之处在于电容的形成，这进一步决定了它们的额定负荷(或负载)。

耦合电容器类型由堆叠的串联连接电容器组成，该电容器由油浸纸和铝箔组成。对于所需的主电压和次级电压，主端子和次级端子通过电容器连接。

衬套式CVT采用带攻丝的冷凝器衬套。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

这些也可以作为单或三相PTs是模压，磁性类型。安装机构可为固定式或抽出式。在这种类型的PTs中，一次绕组的所有部分都是在其额定绝缘能力下与地面绝缘的。这些设计用于操作继电器，测量仪器，和其他室内服务的控制设备，具有高精度。

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。

电压互感器的误差

对于一个理想的电压互感器来说，二次绕组产生的电压与一次绕组产生的电压成正比，并且是完全反相的。但在实际的PTs中，这不是这样的，因为在一次和二次电阻中存在电压下降，也由于二次负载的功率因数。这就导致了电压互感器中比率误差和相角误差的产生。让我们知道详细情况。

考虑上述电压互感器的相量图，

在哪里

Io =无负载电流

无载电流的磁化分量

IU =无负载电流的WATTFUL组件

Es和Ep分别为二次绕组和一次绕组的感应电压

np和ns =分别和次级绕组中的匝数

Ip和Is =一次电流和二次电流

Rp和Rs分别为一次绕组和二次绕组的电阻

Xp、Xs分别为一次绕组和二次绕组的电抗

β=相位角误差

由初级电压Vp减去初级电阻(IpRp)和无功降(IpXp)得到初级感应电压或EMF Ep。此外，从二次感应电动势Es中矢量地减去二次绕组电阻降(IsRs)和电抗降(IsXs)，得到二次端电压Vs。由于这些下降，电压互感器的标称比不等于PT的实际比，因此引入了一个比误差。

比例错误

电压互感器的比率误差定义为实际变化率与标称变化率的变化量。

百分比比误差= (Kn - R) / R × 100

在哪里

Kn为标称或额定变化率，为

Kn =额定一次电压/额定二次电压

相角误差

在理想状态下，一次电压和反二次电压之间不应有任何相角。但在实际应用中，Vp和Vs的相位差是反向的(我们可以从上图中看到)，从而引入了相位角误差。它被定义为一次电压和反二次电压之间的相位差。

为了减少这些误差，从而提高精度，设计变压器时应使其绕组具有适当的内阻和电抗大小。除此之外，铁芯应要求最小的磁化和铁芯损耗的励磁电流分量。

电压互感器的应用

• 电力计量系统
• 电气保护系统
• 馈线距离保护
• 发电机与电网同步
• 发电机的阻抗保护

用于计量的电压互感器称为测量电压互感器或电压互感器。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既用于计量又用于保护，在这种情况下，一个二次绕组连接到计量，其他二次绕组用于保护。