电压互感器变比
一、定义与基本原理
变比定义
变比，即在空载状态下，一次绕组额定相电压与二次绕组额定相电压的比值。想象一下，当铭牌上标注着“10kV/100V”，这就告诉我们变比为100:1，意味着一次侧10kV的电压对应二次侧100V的电压。这种转化是电压互感器的基本功能。
相电压与线电压关系
在电压互感器的工作中，我们需要明确相电压与线电压的关系。当二次侧额定线电压为100V时，其相电压则为100/√3 V。为了准确计算变比，我们必须统一电压类型，无论是相电压还是线电压。例如，如果一次线电压为U₁L，相电压为U₁L/√3，对应二次侧相电压为U₂L/√3，则变比计算为（U₁L/√3）/(U₂L/√3)=U₁L/U₂L。
二、常见变比表示方法
单相与三相系统
对于单相系统，变比表示相对简单，直接标注一次与二次额定电压即可，例如“10kV/100V”。而对于三相系统，接线方式（如星形接法或开口三角接法）对变比标注有影响。星形接法的变比标注会包含线电压和相电压的信息，如“10/√3/(0.1/√3) kV”。而开口三角接线常用于辅助绕组，其变比常标为1/3 kV，主要用于零序电压检测。
典型变比示例
在不同的电压系统中，变比有所不同。低压系统可能使用“380/100”或“660/100”这样的变比；而在中高压系统如10kV系统中，常用变比如“10/√3/(0.1/√3)/0.1/3 kV”。
三、变比的实际作用
电压转换与标准化
变比的主要作用之一是将一次侧的高电压转换为二次侧的标准低电压（如100V或100/√3 V）。这样的转换供测量仪表、继电保护等设备使用，实现了设备的标准化和小型化。
电气隔离与安全
通过电磁隔离，变比的应用确保了二次侧设备及操作人员与一次侧高压系统的安全隔离，提高了系统的安全性。
四、变比选择与注意事项
铭牌标注与验证
变比通常直接标注在互感器的铭牌上，可以直接读取。如果需要验证变比的准确性，可以通过测量一次侧和二次侧的电压并进行计算。
接线方式影响
不同的接线方式（如星形、开口三角）需要匹配不同的变比标注。错误的匹配可能导致测量误差或保护误动，因此必须严格注意。
五、典型应用场景
在不同的系统电压等级中，电压互感器的变比有着广泛的应用。例如，在低压系统中，“380/100、660/100”的变比常用于厂用电和配电系统；在中压系统如10kV系统中，“10/√3/0.1/√3”的变比适用于三相星形接法的母线PT；在高压系统中，“35/0.1”的变比则用于输电线路的电压监测。准确理解和应用电压互感器的变比是保障电力系统测量精度和保护可靠性的基础。通过对变比的深入理解与应用，我们能够确保电力系统的稳定运行和安全可靠。
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