電磁式電壓互感器按其結(jié)構(gòu)形式大致可分為普通式和串擊式,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
(1) 3~35kv電磁式電壓互感器是普通式結(jié)構(gòu),它與普通小型變壓器相似。
(2) 110kv及以上電磁式電壓互感器普遍制成串級(jí)式結(jié)構(gòu),它的一次繞組分成匝數(shù)相等的兩個(gè)部分,分別套在鐵芯的上、下柱上,按磁通相加方向順序連接,接在相線與地之間。繞組中點(diǎn)與鐵芯相連接。當(dāng)二次繞組開路時(shí),繞組電位可均勻分布。由于110kv電壓比較低,只有一個(gè)鐵芯,沒有連耦繞組。此結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是:繞組和鐵芯采用分級(jí)絕緣,簡(jiǎn)化絕緣結(jié)構(gòu);繞組和鐵芯裝在瓷箱中,瓷箱兼作高壓出線套管和油箱。因此,瓷箱串級(jí)式電壓互感器可節(jié)約大量的絕緣材料,減輕重量,降低造價(jià)。
(3) 220kv及以上串級(jí)式結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器,有兩個(gè)鐵芯(單元)組成,一次繞組分成匝數(shù)相等的四個(gè)部分,分別套在兩個(gè)鐵芯的上、下柱上,按磁通相加方向順序連接,接在相線與地之間。每一元件上的繞組中點(diǎn)與鐵芯相連接。二次繞組繞在末級(jí)鐵芯的下柱上。當(dāng)二次繞組開路時(shí),繞組電位可均勻分布。繞組邊緣線匝對(duì)鐵芯的電位差為uph/4,因此,繞組邊緣線匝對(duì)鐵芯的絕緣只需按uph/4設(shè)計(jì),而普通結(jié)構(gòu)的電壓互感器則需按uph來(lái)絕緣。至于鐵芯與鐵芯、鐵芯與地之間有電位差,仍然需要絕緣,但比較容易解決,故串級(jí)式電壓互感器可節(jié)約大量的絕緣材料,減輕重量,降低造價(jià)。
當(dāng)二次繞組接通負(fù)荷后,由于負(fù)荷電流的去磁作用,使末級(jí)鐵芯內(nèi)的磁通小于其他鐵芯內(nèi)的磁通,從而使各元件感抗不等,電壓分布不均,準(zhǔn)確度降低。為避免這一現(xiàn)象,在兩鐵芯相鄰的磁柱上繞有匝數(shù)相等的連耦繞組(繞向相同,反向?qū)樱?,這樣,當(dāng)某一元件的磁通有變化時(shí),連耦繞組內(nèi)出現(xiàn)電流,該電流使磁通較大的鐵芯去磁,使磁通較小的鐵芯增磁,達(dá)到各級(jí)鐵芯內(nèi)磁通大致相等,使各元件繞組電壓均勻分布的目的。在同一鐵芯的上、下柱上,還設(shè)有平衡繞組(繞向相同,反向?qū)樱渥饔门c連耦繞組相同,借助平衡繞組內(nèi)的電流作用,使兩柱上的安匝分別平衡。