电压互感器的各种计算方法

1、铁芯截面积计算

铁心截面积（S）=铁芯切面的长×宽

              图1

该铁芯截面积为60×25+50×16+40×10+30×6=720px2

2、匝数计算

首先要知道二次电压是多少，一般有100V和100/√3V，100/√3就是57.73672V，约58V，剩余绕组为100/3V，就是33.3V，我们在设计时只考虑主绕组的100V和100/√3V，同时要考虑铁芯的磁通密度，一般二次输出100V的电压互感器磁通密度定在1.1-1.15特斯拉，100/√3V的电压互感器磁通密度定在0.7-0.8特斯拉之间，如磁通密度过高铁芯容易发热，严重时会发生爆炸，影响供电。

根据公式可知：

 匝数=二次电压（100或58V）×10000/222/0.96（叠片系数）/磁通密度/铁芯截面积

2.1 如果二次输出为100V，按照图1举例说明：

   匝数=100×10000/222/0.96（叠片系数）/1.1/28.8

匝数=148

2.2 如果二次输出为100/√3V，按照图1举例说明：

匝数=58×10000/222/0.96（叠片系数）/0.75/28.8

匝数=123

2.3 不管你设计的是10KV还是35KV产品，给你一个切面的铁芯，那就决定了这台互感

的二次匝数，（根据设计思路的不同，所取的磁通密度也会因人而异，二次匝数偏差一般不会超出10%）其它部分的几何尺寸设计就要按照理论计算来确定，或者借助于计算机用制图软件来虚拟描绘，确定最终铁芯规格。

2.4 二次匝数得出后怎么计算一次匝数呢？根据公式得出：

    一次匝数/二次匝数= 一次电压/二次电压         即

    一次匝数=二次匝数×一次电压/二次电压

  但是在实际制造过程中由于铁芯有磁滞损耗特性，所以要考虑误差补偿，一般采用一次匝数补偿法，就是在一次线圈上增减数匝到数十匝来补偿误差成绩。

3、剩余绕组的计算

3.1 压变在实际使用中线路上如出现单相接地故障，而为了保护其它电器设备的安全，及时反馈故障到保护电路，所以在电压互感器上设计有剩余绕组也称之为保护绕组。如中性点有效接地系统其剩余绕组电压一般为100V，如中性点非有效接地系统其剩余绕组电压一般为100/3V。

3.2 怎样计算剩余绕组的匝数呢？按照2.2中实例可见，主绕组为123匝，那么剩余绕组就是123/√3，你又要问这是为什么呢?你看，100/√3是123匝，100/3的剩余绕组要主绕组成√3倍的关系，所以就是123/√3，约71匝。

4、场强的计算

 4.1 层间绝缘与产品的局放和使用寿命起着相对决定性作用，场强越大其局放也越大。

 4.2 场强=2×匝间电压×每层匝数/层间绝缘厚度

  如：JDZ9-10Q电压互感器的匝间电压为0.6V，每层约有150匝，层间绝缘δ0.1的PMP纸1层，那么它的场强为2×0.6×150/0.1=1800V/mm，结果小于3000 V/mm，属于合理设计。

5、内部爬距的设定

    按照经验，一般在将内部爬距设定为250-300V/mm，工作场强为1800-2000V/mm的情况下其局部放电量能满足国家标准要求。

6、二次线规的选取

   按照经验，一般测量级线规截面积不少于2.5mm2 ，剩余绕组线规不小于1.65mm2 。