詳細介紹
35-500kV耦合電容器線路上為什麼需要變換電壓呢？這是因為根據發電、輸電和用電的不同情況，線路上的電壓大小不一，而且相差懸殊，有的是低壓220V和380V，有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測量這些低壓和高壓電壓，就需要根據線路電壓的大小，製作相應的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會給儀表製作帶來很大困難，而且更主要的是，要直接製作高壓儀表，直接在高壓線路上測量電壓，那是不可能的，而且也是絕對不允許的。
電壓互感器的基本結構和變壓器很相似，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的隔離。電壓互感器在運行時，一次繞組N1並聯接線上路上，二次繞組N2並聯接儀表或繼電器。因此在測量高壓線路上的電壓時，儘管一次電壓很高，但二次卻是低壓的，可以確保操作人員和儀表的安全。
工作原理
在測量交變電流的大電壓時，為能夠安全測量在火線和地線之間並聯一個變壓器（接在變壓器的輸入端），這個變壓器的輸出端接入電壓表，由於輸入線圈的匝數大於輸出線圈的匝數，因此輸出電壓小於輸入電壓，電壓互感器就是降壓變壓器。 電容式電壓互感器(CTV)主要是由電容分壓器、中間變壓器、補償電抗器、阻尼器和負載等部分組成。在電容式電壓互感器中含有電容分壓器，它把一次電壓降低到一定的水平，然後供後面的電磁單元進行處理。這樣從一次側看電壓互感器呈容性，能有效避免串級式電磁式電壓互感器(一次側呈感性)與電源側開關斷口電容等構成的串聯諧振迴路，以及串級式電磁型電壓互感器耐過電壓能力低的弱點。
電流互感器：
在測量交變電流的大電流時,為能夠安全測量在火線(或地線)上串聯一個變壓器(接在變壓器的輸入端),這個變壓器的輸出端接入電流表,由於輸入線圈的匝數小於輸出線圈的匝數,因此輸出電流小於輸入電流(這時的輸出電壓大於輸入電壓,但是由於變壓器是串聯在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器。
常見故障
(1)懸浮電位放電，可能是穿芯螺栓和鐵芯連線鬆動，造成螺栓處於懸浮電位；金屬異物處於懸浮電位放電；絕緣支架螺母電位懸浮；(2)電弧放電，可以是串級繞組對鐵芯放電，絕緣支持架不良而放電；絕緣進水受潮；一次繞組末端未接地；
(3)過熱性故障。
電壓互感器故障原因統計 (5)中性點非有效接地系統，三相電壓指示不平衡：一相降低（可為零），另兩相升高（可達線電壓）或指針擺動，可能是單相接地故障或基頻諧振，如三相電壓同時升高，並超過線電壓（指針可擺到頭），則可能是分頻或高頻諧振；
(6)高壓熔斷器多次熔斷，可能是內部絕緣嚴重損壞，如繞組層間或匝間短路故障；
(7)中性點有效接地系統，母線倒閘操作時，出現相電壓升高並以低頻擺動，一般為串聯諧振現象；若無任何操作，突然出現相電壓異常升高或降低，則可能是互感器內部絕緣損壞，如絕緣支架繞、繞組層間或匝間短路故障；
(8)中性點有效接地系統，電壓互感器投運時出現電壓表指示不穩定，可能是高壓繞組N（X）端接地接觸不良。
電壓互感器和電流互感器區別
電容式電壓互感器1）電流互感器二次可以短路，但不得開路；電壓互感器二次可以開路，但不得短路；
2）相對於二次側的負荷來說，電壓互感器的一次內阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內阻很大，以至可以認為是一個內阻無窮大的電流源。
3）電壓互感器正常工作時的磁通密度接近飽和值，故障時磁通密度下降；電流互感器正常工作時磁通密度很低，而短路時由於一次側短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時甚至遠遠超過飽和值。
作用與用途
電容式電壓互感器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。
電壓互感器和變壓器很相象，都是用來變換線路上的電壓。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，主要是給測量儀表和繼電保護裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來線上路發生故障時保護線路中的貴重設備、電機和變壓器，因此電
35-750kV電容式電壓互感器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。
線路上為什麼需要變換電壓呢?這是因為根據發電、輸電和用電的不同情況線路上的電壓大小不一，而且相差懸殊，有的是低壓220V和380V，有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測量這些低壓和高壓電壓，就需要根據線路電壓的大小，製作相應的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼
電器。這樣不僅會給儀表製作帶來很大的困難，而且更主要的是，要直接製作高壓儀表，直接在高壓線路上測量電壓。那是不可能的，而且也是絕對不允許的。
如果線上路上接入電壓互感器變換電壓，那么就可以把線路上的低壓和高壓電壓，按相應的比例，統一變換為一種或幾種低壓電壓，只要用一種或幾種電壓規格的儀表和繼電器，例如通用的電壓為100V的儀表，就可以通過電壓互感器，測量和監視線路上的電壓。
接地方式
電壓互感器電壓互感器的接地方式通常有三種：
三種接地的作用不盡相同，如下：
電壓互感器1）一次側中性點接地。由三隻單相電壓互感器組成星形接線時，
其一次側中性點必須接地。 如右圖所示
因為電壓互感器在系統中不僅有電壓測量，而且還起繼電保護的作用。當系統中發生單相接地時，系統中會出現零序電流。如果一次側中性點沒有接地，那么一次側就沒有零序電流通路，二次側開口三角形線圈兩端也就不會感應出零序電壓，繼電器KV就不會動作，發不出接地信號。 對於三相五柱式電壓互感器，其一次側中性點同樣要接地。
電壓互感器由兩隻單相電壓互感器組成的V-V形接線時，其一次側是不允許接地的，
因為這相當於系統的一相直接接地。
而應在二次中性點接地，如右圖所示。
2）二次側接地。電壓互感器二次側要有一個接地點，這主要是出於安全上的考慮。當一次、二次側繞組間的絕緣被高壓擊穿時，
一次側的高壓會竄到二次側，有了二次側的接地，能確保人員和設備的安全。
電壓互感器另外，通過接地，可以給絕緣監視裝置提供相電壓。
二次側的接地方式通常有中性點接地和V相接地兩種，如右圖所示。
根據繼電保護等具體要求加以選用。
採用V相接地時，中性點不能再直接接地。為了避免一、二次繞組間絕緣擊穿後，一次側高壓竄入二次側，故在二次側中性點通過一個保護間隙接地。當高壓竄入二次側時，間隙擊穿接地，v相繞組被短接，該相熔斷器會熔斷，起到保護作用。
二次側接地點按規程規定，均應選在主控室保護屏經端子排接地，而在配電裝置處只設定試驗檢修時的安全接地點。
3）鐵心接地，在電壓互感器外殼上有一個接地樁頭，這是鐵心和外殼的接地點，起安全保護作用。
接線方式
在3~60KV電網中，通常採用三隻單相三繞組電壓互感器或者一隻三相五柱式電壓互感器的接線形式。必須指出，不能用三相三柱式電壓互感器做這種測量。當系統發生單相接地短路時，在互感器的三相中將有零序電流通過，產生大小相等、相位相同的零序磁通。在三相三柱式互感器中，零序磁通只能通過磁阻很大的氣隙和鐵外殼形成閉合磁路，零序電流很大，使互感器繞組過熱甚至損壞設備。而在三相五柱式電壓互感器中，零序磁通可通過兩側的鐵芯構成迴路，磁阻較小，所以零序電流值不大，對互感器不造成損害。
電壓互感器的接線方式很多，常見的有以下幾種：
(1)用一台單相電壓互感器來測量某一相對地電壓或相間電壓的接線方式。
(2)用兩台單相互感器接成不完全星形，也稱V—V接線，用來測量各相間電壓，但不能測相對地電壓，廣泛套用在20KV以下中性點不接地或經消弧線圈接地的電網中。
(3)用三台單相三繞組電壓互感器構成YN，yn，d0或YN，y，d0的接線形式，廣泛套用於3~220KV系統中，其二次繞組用於測量相間電壓和相對地電壓，輔助二次繞組接成開口三角形，供接入交流電網絕緣監視儀表和繼電器用。用一台三相五柱式電壓互感器代替上述三個單相三繞組電壓互感器構成的接線，除鐵芯外，一般只用於3~15KV系統。
(4)電容式電壓互感器接線形式。在中性點不接地或經消弧線圈接地的系統中，為了測量相對地電壓，PT一次繞組必須接成星形接地的方式。
作用
電壓互感器的作用是：把高電壓按比例關係變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁感應原理工作的設備，但它的電磁結構關係與電流互感器相比正好相反。電壓互感器二次迴路是高阻抗迴路，二次電流的大小由迴路的阻抗決定。當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電流自動增大一個分量來滿足一、二次側之間的電磁平衡關係。可以說，電壓互感器是一個被限定結構和使用形式的特殊變壓器。簡單的說就是“檢測元件”。
變壓：將按一定比例把高電壓變成適合二次設備套用的低電壓(一般為100V)，便於二次設備標準化；
隔離：將高電壓系統與低電壓系統實行電氣隔離，以保證工作人員和二次設備的安全；
用於特殊用途。
選型
電壓互感器是電力配電系統的重要組成部分，電壓互感器的選用是否合理也關係到全部電力系統的運轉情況，電壓互感器的選型能力也是電力從業人員必需的能力，電壓互感器的型號、品種都分為多種類型。電壓互感器的用處、裝置方法、構造都有所不同。
電壓互感器選型的6大注意事項：
1.在互感器買入時，第一任務是要明確電壓互感器的重要功能是什麼。按用處分類電壓互器可分為保護用電壓互器和測量用電壓互感器，保護用電壓互器的功能主要是把高電壓換成電力系統二次元件(如微機維護安裝、開關櫃智慧型操控安裝、儀器儀表等)所需的低電壓，而測量用電壓互感器的主要功能是沒量和採集一次迴路高壓電和二次迴路高壓電的、電壓形態，在停止選擇時，首頁要明確該項目所用的互感器究竟用於作什麼，假如是前者，就選維護用電壓互感器，假如是後者，就選測量用電壓互感器。
2.在電壓互感器選型的時候，第一任務是要明確互感器是用於戶內，還是用於戶外，假如是用於戶內，就須選用戶內型的電壓互感器，假如是選用戶外，就必需選擇戶外型電壓互感器。
3.採購諮詢時，要明白項目電力配電系統的電壓等級，普通的電壓互感器按電壓等級分類可分為等級，一個是低壓互感器，低壓互感器主要是有在1000V及以下的電壓等級。中壓互感器次要實用於額外電壓為3KV-110KV之間的電力配電系統，高壓互感器普通用於220-500KV的電壓品級，500KV以上的則必需選用超高奪電互感器型。
4.要明確其絕緣類型、絕緣類型是我們十分注意的參數問題，假如選擇錯誤，就會給我們電力配電系統帶來非常嚴重的後果，因而要明確其絕緣類型、絕緣類型必需明白，電壓互感器按絕緣參數分類，主要有兩種：一種是全封鎖式，一種是半封鎖式。
5.要明確產物的絕緣介質類型，電壓互感器按絕緣介質可分為乾式電壓互感器、澆注式電壓互感器、油浸式電壓互感器、氣體絕緣式電壓互感器，因而在選型的時分，必定要弄清晰該項目所採取的電一互感器是箇中的哪一種。萬萬不要搞錯。
6.要明確電壓互感器的變換技術原則、電壓互感器按變換技術原則可分為電容式和電磁式兩種，電磁式電壓互感器是按比例把高壓電變換成我們二次裝備可以和的低壓電，而電容式互感器主是要從電容器抽取電壓，兩者技術原則都紛歧定，選型推銷之前必定要明確採取哪一種對全部電力配電零碎更牢靠才可推銷。
主要特點
1）對於鐵磁諧振電路，在相同的電源電勢作用下迴路可能不只一種穩定的工作狀態。電路到底穩定在哪種工作狀態要看外界衝擊引起的過渡過程的情況。
2)PT的非線性鐵磁特性是產生鐵磁諧振的根本原因，但鐵磁元件的飽和效應本身也限制了過電壓的幅值。此外迴路損耗也使諧振過電壓受到阻尼和限制。當迴路電阻大於一定的數值時，就不會出現強烈的鐵磁諧振過電壓。
3）串聯諧振電路來說，產生鐵磁諧振過電壓的的必要條件是ω0=1/L0C<；ω。因此鐵磁諧振可在很大的範圍內發生。
4）維持諧振振盪和抵償迴路電阻損耗的能量均由工頻電源供給。為使工頻能量轉化為其它諧振頻率的能量，其轉化過程必須是周期性且有節律的，即…1/2(1，2，3…）倍頻率的諧振。
5）鐵磁諧振對PT的損壞。電磁諧振（分頻）一般應具備如下三個條件。
①鐵磁式電壓互感器（PT）的非線性效應是產生鐵磁諧振的主要原因。
②PT感抗為容抗的100倍以內，即參數匹配在諧振範圍。
③要有激發條件，如PT突然合閘、單相接地突然消失、外界對系統的干擾或系統操作產生的過電壓等。
據試驗分頻諧振的電流為正常電流的240倍以上，工頻諧振電流為正常電流的40～60倍左右，高頻諧振電流更小。在這些諧振中，分頻諧振的破壞最大，如果PT的絕緣良好，工頻和高頻一般不會危及設備的安全，而6kV系統存在上述條件。
消除辦法
根據以上分析配電系統鐵磁諧振的特性，就不難找到加以解決的辦法。通常的解決辦法有：
1)PT一次的中性點加裝阻尼電阻。該方法在已廣泛採用，生產定型產品的廠家比較多，在實際運用中都取得了滿意的效果。如西安電瓷廠生產的RXQ系列消諧器，該消諧器串接於PT一次繞組中性點與地之間，內部材料為大容量的非線性碳化矽電阻片及散熱片等串聯組裝於瓷套內而成。其工作原理為：在低壓下消諧器呈高電阻值（可達幾百千歐）使諧振在起始階段不易發展，單相接地時，消諧器上出現千餘伏電壓，它的非線性電阻下降，使其不影響接地保護的工作。
2）在PT開口三角側並聯固定（或可變）阻尼，用於一些要求不太高的變電所或配電所。
使用注意事項
(1)電壓互感器除應根據所測電壓的高低來進行選擇外，還應注意使用所接測量表計和繼電器等所消耗的功率不超過電壓互感器的額定容量。否則.電壓互感器的準確度將降低。在電壓互感器的銘牌上，標出了與準確度相對應的容量。如JDZ-10型電壓互感器的容量:在0.5級時為80VA;1級時為100VA;最大容量為500VA。
(2)電壓互感器的一次線圈和二次線圈，一般都應裝設熔斷器進行短路保護。電壓互感器一次側的熔斷器，用於保護電壓互感器的內部短路故障及電壓互感器與電網連線線上的短路故障。10kV電壓互感器一次側熔絲的額定電流一般選0.5A。電壓互感器的二次側在工作時不得短路，所以在二次側主迴路上裝設了總熔斷器，用於保護總熔斷器以下網路的短路故障;為了防止測hi表計的電壓迴路短路，影響二次主迴路工作，在表計迴路上還加設有熔斷器。一般總熔絲的額定電流選3-5A，表計迴路熔斷額定電流選1-2A。接成開口三角形的二次出線上一般不裝熔斷器，這是為了避免接觸不良發不出接地信號，因為平常開口三角形的端頭無電壓，無法監視熔斷器的接觸情況。
(3)為了保證人身和設備的安全，電壓互感器的二次側有一端必須接地，若因二次線圈未作安全接地，萬一絕緣損壞，高壓竄人低壓，則與二次迴路接觸的工作人員將有生命危險。再則二次迴路的絕緣水平低，若沒有接地點，將使絕緣擊穿，電壓互感器損壞更嚴重。
(4)巡視電壓互感器時應注意檢查:瓷瓶是否清潔，有無裂紋、缺損及放電現象;油浸式電壓互感器油麵是否正常，有無嚴重滲油,漏油現象;當線路發生一相接地時，供接地監視的電壓互感器聲音是否正常，有無異味。
常見故障及其原因
(1)鐵晶片間絕緣損壞。故障現象：運行中溫度升高。產生故障的可能原因：鐵晶片間絕緣不良、使用環境條件惡劣或長期在高溫下運行，促使鐵晶片間絕緣老化。
(2)接地片與鐵芯接觸不良。故障現象：運行中鐵芯與油箱之間有放電聲。產生故障的原因：接地片沒插緊，安裝螺絲沒擰緊。
(3)鐵芯鬆動。故障現象：運行時有不正常的振動或噪聲。產生故障的原因：鐵芯夾件未夾緊，鐵晶片問鬆動。
(4)繞組匝間短路。故障現象：運行時，溫度升高，有放電聲，高壓熔斷器熔斷，二次側電壓表指示不穩定，忽高忽低。產生故障的原因：系統過電壓，長期過載運行，絕緣老化，製造工藝不良。
(5)繞組斷線。故障現象：運行時，斷線處可能產生電弧，有放電響聲，斷線相的電壓表指示降低或為零。產生故障的原因：焊接工藝不良，機械強度不夠或引出線不合格，而造成繞組引線斷線。
(6)繞組對地絕緣擊穿。故障現象：高壓側熔斷器連續熔斷，可能有放電響聲。產生故障的原因：繞組絕緣老化或繞組內有導電雜物，絕緣油受潮，過電壓擊穿，嚴重缺油等。
(7)繞組相間短路。故障現象：高壓側熔斷器熔斷，油溫劇增，甚至有噴油冒煙現象。產生故障原因：繞組絕緣老化，絕緣油受潮，嚴重缺油。
(8)套管間放電閃絡。故障現象：高壓側熔斷器熔斷，套管閃絡放電。產生故障原因：套管受外力作用發生機械損傷，套管間有異物或小動物進入，套管嚴重污染，絕緣不良。
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