電壓互感器是電力系統(tǒng)中用于測量和保護電壓的設(shè)備。選擇合適的電壓互感器容量對于確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠運行至關(guān)重要。

一. 電壓互感器的基本概念

電壓互感器是一種將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的設(shè)備，通常用于測量和保護電壓。它由一個變壓器和一個二次繞組組成，一次繞組連接到高電壓側(cè)，二次繞組連接到低電壓側(cè)。電壓互感器的工作原理是利用變壓器的變比將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，同時保持電流不變。

二. 電壓互感器的分類

電壓互感器按照其結(jié)構(gòu)和用途可以分為以下幾類：

• 單相電壓互感器：只測量一個相的電壓。

• 三相電壓互感器：同時測量三個相的電壓。

• 干式電壓互感器：采用干式絕緣材料，適用于干燥環(huán)境。

• 油浸式電壓互感器：采用油浸式絕緣材料，適用于潮濕環(huán)境。

• 組合式電壓互感器：將多個電壓互感器組合在一起，以減少空間占用。

三. 電壓互感器容量的選擇原則

選擇合適的電壓互感器容量需要考慮以下幾個方面：

• 系統(tǒng)電壓等級：電壓互感器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)電壓等級相匹配。

• 負載類型：根據(jù)負載類型（如測量、保護、控制等）選擇合適的電壓互感器容量。

• 負載容量：根據(jù)負載容量選擇合適的電壓互感器容量，以確保電壓互感器能夠滿足負載需求。

• 系統(tǒng)穩(wěn)定性：選擇合適的電壓互感器容量可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

• 經(jīng)濟性：在滿足技術(shù)要求的前提下，選擇性價比高的電壓互感器。

另外還要注意：

1. 滿足電流負載容量

電壓互感器在正常工作狀態(tài)下，其電流負載應(yīng)處于額定容量的20%~80%之間。過小的電流負載容量可能導(dǎo)致電壓互感器在高負載狀態(tài)下的過熱問題，而過大的電流負載容量則會增加不必要的成本。因此，在選擇電壓互感器容量時，應(yīng)首先根據(jù)被測電路的電流大小，選擇滿足電流負載容量的互感器。

1. 兼顧動穩(wěn)定負載容量

電壓互感器應(yīng)具備足夠的動穩(wěn)定負載容量，以滿足系統(tǒng)短路時電流過載的需求。動穩(wěn)定負載容量應(yīng)與系統(tǒng)的短路電流相匹配，以確保電壓互感器在短路情況下能正常工作并提供準確的電壓信號。在選擇電壓互感器容量時，需要考慮系統(tǒng)的短路電流水平，并選擇具有足夠動穩(wěn)定負載容量的互感器。

1. 考慮沖擊負載容量

電壓互感器應(yīng)具備足夠的沖擊負載容量，以應(yīng)對系統(tǒng)瞬態(tài)過電壓和電涌等沖擊條件。沖擊負載容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的特點和運行環(huán)境進行合理選擇，以保證電壓互感器在沖擊條件下的穩(wěn)定工作。在選擇電壓互感器容量時，需要考慮系統(tǒng)的沖擊負載情況，并選擇具有足夠沖擊負載容量的互感器。

1. 兼顧經(jīng)濟性和實用性

在滿足上述原則的基礎(chǔ)上，還需要兼顧電壓互感器的經(jīng)濟性和實用性。一方面，應(yīng)避免選擇容量過大的互感器，以節(jié)省投資成本；另一方面，也要考慮互感器的使用壽命、維護成本等因素，選擇性價比高的產(chǎn)品。

四. 電壓互感器容量的計算方法

電壓互感器容量的計算方法主要包括以下幾種：

• 根據(jù)負載容量計算：根據(jù)負載容量和電壓互感器的變比，計算所需的電壓互感器容量。

• 根據(jù)負載類型計算：根據(jù)負載類型（如測量、保護、控制等），選擇相應(yīng)的電壓互感器容量。

• 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性計算：根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，選擇適當(dāng)?shù)碾妷夯ジ衅魅萘俊?/p>

五. 電壓互感器容量的選擇步驟

選擇合適的電壓互感器容量需要遵循以下步驟：

• 確定系統(tǒng)電壓等級：根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓等級，選擇相應(yīng)的電壓互感器。

• 確定負載類型：根據(jù)負載類型（如測量、保護、控制等），選擇相應(yīng)的電壓互感器容量。

• 計算負載容量：根據(jù)負載容量和電壓互感器的變比，計算所需的電壓互感器容量。

• 考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性：根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求，選擇適當(dāng)?shù)碾妷夯ジ衅魅萘俊?/p>

• 比較經(jīng)濟性：在滿足技術(shù)要求的前提下，選擇性價比高的電壓互感器。

電壓互感器通常與電能表、電壓表、多功能電力儀表及保護繼電器等連接、如果電壓互感器接線錯誤，會造成計量不準確、繼電保護裝置不能反映網(wǎng)絡(luò)中的故障而誤動或拒動。另外，電壓互感器選用不當(dāng)，同樣會造成上述情況，甚至危害人員生命安全。

1、電壓互感器各端子的標志
單相電壓互感器一次側(cè)端子為U、X，二次側(cè)為u、x；三相電壓互感器一次側(cè)端子為U、V、W，二次側(cè)為u、ⅴ、w、0。電壓互感器具有首端標志u的端子應(yīng)和儀表的相線端連接，末端x接地并與儀表中性線端連接。
2、電壓互感器的接線
①一個單相電壓互感器的接線
一個單相電壓互感器的接線如圖1所示。供儀表、繼電器接于一個線電壓。

圖1 一個單相電壓互感器的接線
②兩個單相電壓互感器V/V接線

兩個單相電壓互感器V/V接線如圖2所示。供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個線電壓。它廣泛地應(yīng)用在變電所、配電所6-10kV高壓配電裝置中。

圖2 兩個單相電壓互感器V/V接線

③三個單相電壓互感器Y0/Y0接線
三個單相電壓互感器Y0/Y0形如圖3所示。供電給要求線電壓的儀表、繼電器，并供給接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。

圖3 三個單相電壓互感器Y0/Y0接線

④三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五心柱三繞組電壓互感器Y0/Y0/△(開口三角)接線
接線如圖4所示。接成Y0的二次繞組，供給需要線電壓的儀表、繼電器，以及絕緣監(jiān)視電壓表；輔助二次繞組接成開口三
角形，構(gòu)成零序電壓過濾器，供給監(jiān)視線路絕緣的電壓繼電器。

圖4 三個單相繞組電壓互感器或一個三相五心柱三繞組電壓互感器Y0/Y0/△接線

六. 電壓互感器容量的選擇注意事項

在選擇電壓互感器容量時，需要注意以下幾個方面：

• 確保電壓互感器的額定電壓與系統(tǒng)電壓等級相匹配。

• 根據(jù)負載類型和負載容量選擇合適的電壓互感器容量。

• 考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求。

• 選擇性價比高的電壓互感器。

• 考慮電壓互感器的安裝和維護條件。