Nguyên lý làm việc của máy biến điện áp

Nguyên lý làm việc của nó giống như máy biến áp, cấu trúc cơ bản của nó cũng là lõi sắt và các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Đặc điểm là công suất rất nhỏ và tương đối ổn định, gần với trạng thái không tải trong quá trình hoạt động bình thường.
Trở kháng của máy biến điện áp rất nhỏ. Khi phía thứ cấp bị đoản mạch, dòng điện sẽ tăng mạnh và làm cháy cuộn dây. Vì lý do này, phía sơ cấp của máy biến điện áp được kết nối bằng cầu chì và phía thứ cấp được nối đất chắc chắn để ngăn phía thứ cấp có điện thế cao xuống đất khi cách điện của phía sơ cấp và thứ cấp bị hỏng, gây ra tai nạn cá nhân và thiết bị.
Máy biến điện áp để đo lường thường được chế tạo thành cấu trúc cuộn dây đôi một pha và điện áp sơ cấp của nó là điện áp đo được (chẳng hạn như điện áp đường dây của hệ thống điện). Nó có thể được sử dụng ở dạng một pha hoặc kết nối theo hình VV trong ba pha. Máy biến điện áp dùng trong phòng thí nghiệm thường có nhiều đầu nối ở phía sơ cấp để đáp ứng nhu cầu đo các điện áp khác nhau. Máy biến điện áp dùng để nối đất bảo vệ còn có cuộn dây thứ ba, gọi là máy biến điện áp ba cuộn. Cuộn dây thứ ba ba pha được nối theo hình tam giác hở, hai đầu dây ra của tam giác hở được nối với cuộn dây điện áp của rơle bảo vệ nối đất.
Trong quá trình hoạt động bình thường, điện áp ba pha của hệ thống điện đối xứng và tổng suất điện động cảm ứng ba pha trên cuộn dây thứ ba bằng không. Khi xảy ra nối đất một pha, điểm trung tính bị dịch chuyển, điện áp thứ tự 0 sẽ xuất hiện giữa các cực của tam giác hở làm cho rơle hoạt động, từ đó bảo vệ hệ thống điện.
Khi điện áp thứ tự 0 xuất hiện trong cuộn dây thì từ thông thứ tự 0 sẽ xuất hiện trong lõi sắt tương ứng. Vì lý do này, máy biến điện áp ba pha này sử dụng lõi sắt ách bên (10kV trở xuống) hoặc ba máy biến điện áp một pha. Đối với máy biến áp này, yêu cầu về độ chính xác của cuộn dây thứ 3 không cao nhưng cần phải có đặc tính quá kích nhất định (nghĩa là khi điện áp sơ cấp tăng thì mật độ từ thông trong lõi sắt cũng tăng theo bội số tương ứng mà không hư hại).
Máy biến điện áp là thiết bị điện không thể thiếu đối với hệ thống truyền tải và cung cấp điện như nhà máy điện, trạm biến áp. Máy biến điện áp chính xác là thiết bị được sử dụng trong các phòng thử nghiệm điện để mở rộng giới hạn đo và đo điện áp, công suất và năng lượng điện. Máy biến điện áp rất giống với máy biến áp, cả hai đều được sử dụng để biến đổi điện áp trên đường dây.
Tại sao phải biến đổi điện áp trên đường dây? Điều này là do điện áp trên đường dây thay đổi rất nhiều tùy theo các tình huống phát, truyền tải và tiêu thụ điện khác nhau. Một số là điện áp thấp 220V và 380V, một số là điện áp cao hàng chục nghìn volt, thậm chí hàng trăm nghìn volt. Để đo trực tiếp các điện áp thấp và cao này, cần chế tạo các vôn kế điện áp cao, thấp tương ứng và các dụng cụ, rơle khác theo điện áp đường dây. Điều này không chỉ gây khó khăn lớn cho việc sản xuất thiết bị mà quan trọng hơn là không thể trực tiếp chế tạo các thiết bị đo điện áp cao và đo điện áp trực tiếp trên đường dây cao áp, và điều đó hoàn toàn không được phép.