電磁式電壓互感器原理和變壓器相似，類似于一臺小容量的變壓器，其基本結(jié)構(gòu)主要由繞組、鐵芯和絕緣等部分構(gòu)成。它的一次繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)在一次電路中，二次繞組匝數(shù)很少，并聯(lián)接人高阻抗的電壓表和繼電器等的電壓線圈，故負荷阻抗很大，正常工作時通過的二次電流很小，其二次側(cè)接近于空載狀態(tài)。
電壓互感器的二次電壓主要取決于一次電壓。其一次側(cè)額定電壓uin與二次側(cè)額定電壓u2n之比稱為電壓互感器的額定電壓比，用ku表示。
(1)
由于電磁式電壓互感器存在著勵磁電流和內(nèi)阻抗，使二次電壓乘上電壓比后與一次電壓大小不相等，相位也出現(xiàn)偏移，也就是說電壓互感器的測量結(jié)果出現(xiàn)了誤差。通常電壓互感器的誤差分為電壓誤差和相位差。
(1)電壓誤差。電壓誤差是指二次電壓的測量值與電壓互感器額定電壓比相乘所得的乘積與實際一次電壓值之差，并以實際一次電壓值的百分數(shù)表示，即
(2)
由于一、二次繞組阻抗的壓降，使電壓誤差通常是一個負值。
(2)相位差。相位差為旋轉(zhuǎn)180°的二次電壓相量與一次電壓相量之間的夾角，通常以(′)分表示。
電壓互感器的誤差不但與電壓互感器的勵磁電流和內(nèi)阻抗等內(nèi)部參數(shù)有關(guān)，還與一次電壓、二次負荷和功率因數(shù)等運行參數(shù)有關(guān)。當電壓互感器運行的一次電壓偏離額定電壓太遠，勵磁電流會隨著發(fā)生變化，電壓互感器的誤差也會隨之改變。除了一次電壓，二次負荷及功率因數(shù)也會影響誤差的大小。當所帶二次負荷過多時，二次電流增大，在電壓互感器繞組上的電壓降增大，使誤差增大，因此，要保證電壓互感器的誤差不超過規(guī)定值，應將其二次負荷限制在相應的范圍內(nèi)。二次負荷的功率因數(shù)過大或過小時，除影響電壓誤差外，還會影響相位差。為了減小電壓互感器的誤差，一方面要盡可能減小繞組阻抗和鐵芯的勵磁電流，例如采用高磁導率的冷軋硅鋼片等做鐵芯，合理設計繞組結(jié)構(gòu)，適當加大導線截面，采取措施使繞組間磁耦合盡可能緊密，以降低各繞組的電阻和漏磁電抗等；另一方面可以對誤差進行補償，如通過適當減少一次繞組的匝數(shù)來補償負的電壓誤差。