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【摘 要】 本文给出了电压互感器用升压器原理，设计方法以及使用注意事项。分析了其结构、工作原理和试验结果。照此方法可以给实际工作带来很大方便。
【关键词】 升压器;原理;设计;使用方法
在电力互感器的检定过程中，用来给标准和被检电压互感器提供相应电压的设备称为升压器，这里所述的主要是这种专门用来检定电压互感器的升压器。检定规程规定，电压互感器要在20%，50%，80%，100%，120%额定电压（对于实验室精密互感器）或80%，100%，120%额定电压时（对于电力互感器）下进行检定。据此，升压器的输出电压应能达到被检电压互感器的120%额定一次电压，同时还应起到隔离作用，使电压互感器能够安全正确地进行检定工作。
电压互感器的检定线路如图1所示，图中T为调压器，用来调节输出电压的大小;S为升压器，與调压器配合，用来提供被检电压互感器Px所需的一次电压。Y为电压负荷箱，用来给被检电压互感器加上规定的负荷;Po为标准电压互感器，其电压比与被检电压互感器相同，作为标准用来与被检电压互感器进行比较，得到二者的二次电压之差即差压;HE为互感器校验仪，用来测试差压与二次电压两相量之比，即被检电压互感器相对于标准互感器的误差。校验仪中的D端钮已接接地端钮，接地端钮应可靠接地。
图中加*号的绕组一端（或标志为A或220V的）为极性端，即高压端，在升压器和电压互感器的所用端钮连接中，均应注意必须极性端与极性端对接，非极性端处于地电位。无论被检互感器本身是全绝缘还是半绝缘，在检定时，其高压绕组的非极性端（标志为X或N）都要接地，因此升压器都是半绝缘的，使用时也要注意其极性。特别是高压端的极性切不可接错。220V市电输入调压器时，220V火线应接高压端，O线应与调压器的地电位端以及升流器的±端钮相连接，以确保试验时设备和人身的安全。
1 基本结构与标志
升压器实际上就是一种专用的单相变压器，其基本原理如图2所示，T为铁芯，通常使用的材料为冷轧硅钢片;N1为一次输入绕组，N2为二次输入绕组，都是由铜漆包线绕制而成。当一次输入绕组加上电压US1时，二次输出绕组感应出电压US2，在不考虑绕组阻抗压降时：US2/US1=N2/N1US2=（N2/N1）US1
式中：N1---一次绕组匝数;
N2---二次绕组匝数;
由US2=（N2/N1）US1可以看出，若N2>N1则US2>US1;反之亦然。
电压互感器的规格很多，例如电厂和供电线路上使用的高压电压互感器，一般一次电压在10KV以上，工厂和实验室等使用的电压互感器，除与电厂和供电线路上使用的同一电压等级的电压互感器外，还有一次电压在50V到1000V的低压电压互感器，另外还有微机使用的电压互感器，要升到相应的电压就需要不同的升压器，因此升压器与电压互感器相同，也有不同的电压等级与规格。
由图1可见，升压器的一次绕组即输入端是并联在调压器的输出端。而一般单相调压器的输入电压为220V，可以直接接在市电电源上，其输出电压为0-250V。因此升压器的最大输入电压一般也是按250V设计和标志的，如果输出电压按被检电压互感器的额定电压例如10KV设计和标志，即其电压比为250V/10KV，最大输出电压10KV，而检定电压互感器需要120%额定电压，即12KV;如果按最大输出电压设计和标志，则升压器的实际电压比应为250V/12KV.为了便于选用，升压器输出电压按被检电压互感器的额定电压标志，而最大电压按125%额定电压设计，稍留点裕度;输入电压则按200V标志;列如输入200V，±.输出10KV，X且200V和10KV端钮为极性端，如图3所示;其电压比按标志为200V/10KV，实际上是250V/12.5KV，可在120%额定电压即12KV下工作。
2 单边比和多变比
10KV的升压器用来检定10KV电压互感器，在20%-120%额定电压时为（2-12）KV，则调压器的输出为40-240V，是很合适的。若使用10KV的升压器检定2KV的电压互感器，则调压器的输出电压仅为8-48V，而且这时升压器的容量也只有额定容量的1/5.若用来检定更低的电压互感器，则不仅调压器的细度不够，不能准确的读出被检定点的电压，而且可能容量也不够。因此升压器的使用范围是有限度，列如10KV的升压器可以用来检定2-10KV的电压互感器，而不能用来检定1000V以下的电压互感器。
为了使升压器能够用于多种电压等级的互感器检定，可以制成多电压比的升压器。多电压比的升压器有两种结构;即一次抽头或串并联式和二次抽头或串并联式。
2.1一次抽头或串并联结构
由于升压器的一次接调压器，其输入电压是固定的，如上所述其输入电压为0-250V。如果升压器一次做成抽头和串并联式的，例如采用绕组抽头和串并联式结构，做成有100V，200V和400V共3档电压，即其一次绕组匝数为正常的200V绕组匝数的一半时，其电压为100V;为正常绕组匝数的一倍时，其电压为400V。那么对于100V绕组，虽然二次能同样升至120%额定电压，但是调压器的输出电压降至一半。而对于400V绕组，调压器最大电压只能升到250V，即升压器的一次输入电压大约降低一半，其二次输出电压也按比例约降一半，这虽然提高了输出电压的细度，但是升压器的容量却也降低了一半。这也就是说，升压器的一次抽头或串并联结构，不是使自身的容量降低，就是使所接调压器的容量降低，因此升压器不宜做成抽头式的。只有个别为了在低电压下提高调节细度，例如10KV，1KVA的升压器用于给5KV以下的电压互感器供电，才用了串并联结构，以提高细度，如图3所示，图中一次绕组由相同导线相同匝数的两绕组构成。
正常并联使用，升压器输出电压为10KV，容量1KVA;而串联时，升压器输出电压为5KV，容量0.5KVA;一次绕组导线截面积减少一半，正好容量也降低一半。实际上10KV，1KVA升压器给5KV的电压互感器供电，无论是否采用并串联结构，其输出容量都是0.5KVA，而采用串并联结构仅仅为了充分利用绕组，减少绕组的截面。 2.2二次抽头或串并联结构
对于10KV以上的高压升压器，由于输出电压高，如果做成抽头或串并联结构，不仅出线头的绝缘很困难，而且抽头式的使用也不安全。例如，二次侧有10KV和35KV的抽头，当用于检定10KV的互感器时，升压器35KV的抽头就升到35KV，电压高显然是不安全的。因此，10KV以上的升压器通常都是单边比的，原理线路如图1所示，只有二次电压在1000V以下的升压器才做成二次抽头式的，如图4所示，图中以三个抽头为例，二次有a1X即N21，a2X即N22和a3X即N23三个绕组，使用时接a1X，a2X，a3X端钮，就可得到不同的输出电压;U21=（N21/N1）U1，U22=（N22/N1）U1，U23=（N23/N1）U1式中，U21，U22，U23分别为不同抽头产生的二次电压。由式U21=（N21/N1）U1，U22=（N22/N1）U1，U23=（N23/N1）U1可知：U23>U22>U21只要选择不同的绕组匝数，就可得到不同的输出电压值。
3 升压器的额定电压和额定容量
升压器与标准电压互感器通常是配套使用的，因而在购买标准电压互感器的时候就应配套购买升压器。升压器的主要技术参数包括额定电压和额定容量。目前国内常用的升压器有100-1000V低压升压器，10，35，50，100，220KV高压升压器等，低压升压器的一般容量为300-500VA，高压升压器的容量一般为1-5KVA。
3.1升压器的额定电压
升压器的最主要技术参数就是额定电压，它体现了该升压器输出电压及其能够使用的工作范圍，任何一台升压器都可以在低于其120%额定电压下运行。例如10KV单变比升压器，就是为10KV的电压互感器配套使用的，能够在20%-120%额定电压下检定10KV以下电压互感器。额定电压只能说明升压器可以升到的电压，而并不一定要在该电压下工作。只要调压器的细度允许，也可以检定比升压器额定电压低的电压互感器，例如10KV升压器最低可以用来检定12KV电压互感器。单边比升压器用于检定低电压的电压互感器时，其容量和调节细度按比例下降，而使用却很安全。
3.2升压器的额定容量
升压器的另一个主要技术参数就是额定容量，一般简称容量，它体现了该升压器所允许带的最大负荷电流也叫额定电流。升压器容量等于额定电压与额定电流的乘积。若以Un表示升流器的额定电压（V），In表示额定电流（A），则升压器的容量Sn（VA）和额定电压关系是：Sn=UnIn。例如10KV容量为1KVA的升压器，其额定电流为0.1A。
升压器的额定电流只是说明升压器允许通过的最大电流，并不是使用时升压器的电流必须达到额定电流。升压器的负荷电流不超过额定电流，则升压器运行就安全。如果负荷电流超过额定电流就叫过载，而过载容易烧坏升压器的绝缘或导线，造成升压器的短路或开路。
由图1可见，升压器是给标准和被检电压互感器供电的，因此它在使用时的实际容量S为标准互感器的容量So（包括空载容量和二次负荷即校验仪工作电压回路容量）和被试互感器的容量Sx（包括空载容量和二次负荷）之复数和，一般应不超过其额定容量：
S=So+Sx≤Sn
升压器与调压器连接和配套使用，调压器除了通过升压器给标准和被检电压互感器供电外，还承担升压器的空载容量，升压器的空载容量一般约为其额定容量的5%-10%，因此二者应选用相同的容量，如调压器的容量大于升压器，如大马拉小车，虽可使用，但比较浪费;如调压器的容量小于升压器，如小马拉大车，可能拉不动而烧坏调压器。由于检定电压互感器是短期运行的，调压器和升压器均允许过载120%，即允许在额定电流和120%额定电压下短期工作。10KV以上高压升压器的容量一般为1-5KVA，电压越高容量越大。
4 升压器与电压互感器
升压器用来转换电压传递能量，电压互感器用来转换电压准确传递电压比，二者在转换电压方面具有相同的功能，那么升压器与电压互感器是否有可能相互代用？答案基本是肯定的。当然代用总不如专用。
当用10KV/100V或35KV/100V电压互感器作为100V/10KV或100V/35KV升压器时，由于电压互感器的体积比同电压等级的升压器大，所以其空载容量较专用的升压器大，对于10KV和35KV的，分别约为100VA和200VA，同时其输入电压只有100V，与其配套使用的调压器的容量必须加倍，且调压器的调节细度减半。
当用110KV/100/√3V或220KV/100√3V电压互感器作为升压器时，其空载容量分别约为400VA和800VA，同时其输入电压只有100/√3V，与其配套使用的调压器的容量必须为其3倍，且调压器的调节细度为原来的1/3。
反之如果升压器作为电压互感器使用时，在5-10VA的负荷下，只要其电压比等于匝数比，其准确度一般都能达到0.5级。但是其二次电压不是100V而是200V（如输入端标明200V时）。对于低压多变比的升压器，其输出端可以组成自耦式电压互感器，如果匝比正确，在5VA下，一般都能达到0.2级以上。
5 结束语
升压器必须与调压器和互感器撘配使用。在正确搭配下，其额定电压和额定电流都可得到充分利用。并能保证试品和人员的安全。
【关键词】 升压器;原理;设计;使用方法
在电力互感器的检定过程中，用来给标准和被检电压互感器提供相应电压的设备称为升压器，这里所述的主要是这种专门用来检定电压互感器的升压器。检定规程规定，电压互感器要在20%，50%，80%，100%，120%额定电压（对于实验室精密互感器）或80%，100%，120%额定电压时（对于电力互感器）下进行检定。据此，升压器的输出电压应能达到被检电压互感器的120%额定一次电压，同时还应起到隔离作用，使电压互感器能够安全正确地进行检定工作。
电压互感器的检定线路如图1所示，图中T为调压器，用来调节输出电压的大小;S为升压器，與调压器配合，用来提供被检电压互感器Px所需的一次电压。Y为电压负荷箱，用来给被检电压互感器加上规定的负荷;Po为标准电压互感器，其电压比与被检电压互感器相同，作为标准用来与被检电压互感器进行比较，得到二者的二次电压之差即差压;HE为互感器校验仪，用来测试差压与二次电压两相量之比，即被检电压互感器相对于标准互感器的误差。校验仪中的D端钮已接接地端钮，接地端钮应可靠接地。
图中加*号的绕组一端（或标志为A或220V的）为极性端，即高压端，在升压器和电压互感器的所用端钮连接中，均应注意必须极性端与极性端对接，非极性端处于地电位。无论被检互感器本身是全绝缘还是半绝缘，在检定时，其高压绕组的非极性端（标志为X或N）都要接地，因此升压器都是半绝缘的，使用时也要注意其极性。特别是高压端的极性切不可接错。220V市电输入调压器时，220V火线应接高压端，O线应与调压器的地电位端以及升流器的±端钮相连接，以确保试验时设备和人身的安全。
1 基本结构与标志
升压器实际上就是一种专用的单相变压器，其基本原理如图2所示，T为铁芯，通常使用的材料为冷轧硅钢片;N1为一次输入绕组，N2为二次输入绕组，都是由铜漆包线绕制而成。当一次输入绕组加上电压US1时，二次输出绕组感应出电压US2，在不考虑绕组阻抗压降时：US2/US1=N2/N1US2=（N2/N1）US1
式中：N1---一次绕组匝数;
N2---二次绕组匝数;
由US2=（N2/N1）US1可以看出，若N2>N1则US2>US1;反之亦然。
电压互感器的规格很多，例如电厂和供电线路上使用的高压电压互感器，一般一次电压在10KV以上，工厂和实验室等使用的电压互感器，除与电厂和供电线路上使用的同一电压等级的电压互感器外，还有一次电压在50V到1000V的低压电压互感器，另外还有微机使用的电压互感器，要升到相应的电压就需要不同的升压器，因此升压器与电压互感器相同，也有不同的电压等级与规格。
由图1可见，升压器的一次绕组即输入端是并联在调压器的输出端。而一般单相调压器的输入电压为220V，可以直接接在市电电源上，其输出电压为0-250V。因此升压器的最大输入电压一般也是按250V设计和标志的，如果输出电压按被检电压互感器的额定电压例如10KV设计和标志，即其电压比为250V/10KV，最大输出电压10KV，而检定电压互感器需要120%额定电压，即12KV;如果按最大输出电压设计和标志，则升压器的实际电压比应为250V/12KV.为了便于选用，升压器输出电压按被检电压互感器的额定电压标志，而最大电压按125%额定电压设计，稍留点裕度;输入电压则按200V标志;列如输入200V，±.输出10KV，X且200V和10KV端钮为极性端，如图3所示;其电压比按标志为200V/10KV，实际上是250V/12.5KV，可在120%额定电压即12KV下工作。
2 单边比和多变比
10KV的升压器用来检定10KV电压互感器，在20%-120%额定电压时为（2-12）KV，则调压器的输出为40-240V，是很合适的。若使用10KV的升压器检定2KV的电压互感器，则调压器的输出电压仅为8-48V，而且这时升压器的容量也只有额定容量的1/5.若用来检定更低的电压互感器，则不仅调压器的细度不够，不能准确的读出被检定点的电压，而且可能容量也不够。因此升压器的使用范围是有限度，列如10KV的升压器可以用来检定2-10KV的电压互感器，而不能用来检定1000V以下的电压互感器。
为了使升压器能够用于多种电压等级的互感器检定，可以制成多电压比的升压器。多电压比的升压器有两种结构;即一次抽头或串并联式和二次抽头或串并联式。
2.1一次抽头或串并联结构
由于升压器的一次接调压器，其输入电压是固定的，如上所述其输入电压为0-250V。如果升压器一次做成抽头和串并联式的，例如采用绕组抽头和串并联式结构，做成有100V，200V和400V共3档电压，即其一次绕组匝数为正常的200V绕组匝数的一半时，其电压为100V;为正常绕组匝数的一倍时，其电压为400V。那么对于100V绕组，虽然二次能同样升至120%额定电压，但是调压器的输出电压降至一半。而对于400V绕组，调压器最大电压只能升到250V，即升压器的一次输入电压大约降低一半，其二次输出电压也按比例约降一半，这虽然提高了输出电压的细度，但是升压器的容量却也降低了一半。这也就是说，升压器的一次抽头或串并联结构，不是使自身的容量降低，就是使所接调压器的容量降低，因此升压器不宜做成抽头式的。只有个别为了在低电压下提高调节细度，例如10KV，1KVA的升压器用于给5KV以下的电压互感器供电，才用了串并联结构，以提高细度，如图3所示，图中一次绕组由相同导线相同匝数的两绕组构成。
正常并联使用，升压器输出电压为10KV，容量1KVA;而串联时，升压器输出电压为5KV，容量0.5KVA;一次绕组导线截面积减少一半，正好容量也降低一半。实际上10KV，1KVA升压器给5KV的电压互感器供电，无论是否采用并串联结构，其输出容量都是0.5KVA，而采用串并联结构仅仅为了充分利用绕组，减少绕组的截面。 2.2二次抽头或串并联结构
对于10KV以上的高压升压器，由于输出电压高，如果做成抽头或串并联结构，不仅出线头的绝缘很困难，而且抽头式的使用也不安全。例如，二次侧有10KV和35KV的抽头，当用于检定10KV的互感器时，升压器35KV的抽头就升到35KV，电压高显然是不安全的。因此，10KV以上的升压器通常都是单边比的，原理线路如图1所示，只有二次电压在1000V以下的升压器才做成二次抽头式的，如图4所示，图中以三个抽头为例，二次有a1X即N21，a2X即N22和a3X即N23三个绕组，使用时接a1X，a2X，a3X端钮，就可得到不同的输出电压;U21=（N21/N1）U1，U22=（N22/N1）U1，U23=（N23/N1）U1式中，U21，U22，U23分别为不同抽头产生的二次电压。由式U21=（N21/N1）U1，U22=（N22/N1）U1，U23=（N23/N1）U1可知：U23>U22>U21只要选择不同的绕组匝数，就可得到不同的输出电压值。
3 升压器的额定电压和额定容量
升压器与标准电压互感器通常是配套使用的，因而在购买标准电压互感器的时候就应配套购买升压器。升压器的主要技术参数包括额定电压和额定容量。目前国内常用的升压器有100-1000V低压升压器，10，35，50，100，220KV高压升压器等，低压升压器的一般容量为300-500VA，高压升压器的容量一般为1-5KVA。
3.1升压器的额定电压
升压器的最主要技术参数就是额定电压，它体现了该升压器输出电压及其能够使用的工作范圍，任何一台升压器都可以在低于其120%额定电压下运行。例如10KV单变比升压器，就是为10KV的电压互感器配套使用的，能够在20%-120%额定电压下检定10KV以下电压互感器。额定电压只能说明升压器可以升到的电压，而并不一定要在该电压下工作。只要调压器的细度允许，也可以检定比升压器额定电压低的电压互感器，例如10KV升压器最低可以用来检定12KV电压互感器。单边比升压器用于检定低电压的电压互感器时，其容量和调节细度按比例下降，而使用却很安全。
3.2升压器的额定容量
升压器的另一个主要技术参数就是额定容量，一般简称容量，它体现了该升压器所允许带的最大负荷电流也叫额定电流。升压器容量等于额定电压与额定电流的乘积。若以Un表示升流器的额定电压（V），In表示额定电流（A），则升压器的容量Sn（VA）和额定电压关系是：Sn=UnIn。例如10KV容量为1KVA的升压器，其额定电流为0.1A。
升压器的额定电流只是说明升压器允许通过的最大电流，并不是使用时升压器的电流必须达到额定电流。升压器的负荷电流不超过额定电流，则升压器运行就安全。如果负荷电流超过额定电流就叫过载，而过载容易烧坏升压器的绝缘或导线，造成升压器的短路或开路。
由图1可见，升压器是给标准和被检电压互感器供电的，因此它在使用时的实际容量S为标准互感器的容量So（包括空载容量和二次负荷即校验仪工作电压回路容量）和被试互感器的容量Sx（包括空载容量和二次负荷）之复数和，一般应不超过其额定容量：
S=So+Sx≤Sn
升压器与调压器连接和配套使用，调压器除了通过升压器给标准和被检电压互感器供电外，还承担升压器的空载容量，升压器的空载容量一般约为其额定容量的5%-10%，因此二者应选用相同的容量，如调压器的容量大于升压器，如大马拉小车，虽可使用，但比较浪费;如调压器的容量小于升压器，如小马拉大车，可能拉不动而烧坏调压器。由于检定电压互感器是短期运行的，调压器和升压器均允许过载120%，即允许在额定电流和120%额定电压下短期工作。10KV以上高压升压器的容量一般为1-5KVA，电压越高容量越大。
4 升压器与电压互感器
升压器用来转换电压传递能量，电压互感器用来转换电压准确传递电压比，二者在转换电压方面具有相同的功能，那么升压器与电压互感器是否有可能相互代用？答案基本是肯定的。当然代用总不如专用。
当用10KV/100V或35KV/100V电压互感器作为100V/10KV或100V/35KV升压器时，由于电压互感器的体积比同电压等级的升压器大，所以其空载容量较专用的升压器大，对于10KV和35KV的，分别约为100VA和200VA，同时其输入电压只有100V，与其配套使用的调压器的容量必须加倍，且调压器的调节细度减半。
当用110KV/100/√3V或220KV/100√3V电压互感器作为升压器时，其空载容量分别约为400VA和800VA，同时其输入电压只有100/√3V，与其配套使用的调压器的容量必须为其3倍，且调压器的调节细度为原来的1/3。
反之如果升压器作为电压互感器使用时，在5-10VA的负荷下，只要其电压比等于匝数比，其准确度一般都能达到0.5级。但是其二次电压不是100V而是200V（如输入端标明200V时）。对于低压多变比的升压器，其输出端可以组成自耦式电压互感器，如果匝比正确，在5VA下，一般都能达到0.2级以上。
5 结束语
升压器必须与调压器和互感器撘配使用。在正确搭配下，其额定电压和额定电流都可得到充分利用。并能保证试品和人员的安全。