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電力系統在特定條件下所出現的超過工作電壓的異常電壓升高（超過額定值的10%）。屬于電力系統中的一種電磁擾動現象。電工設備的絕緣長期耐受著工作電壓，同時還必須能夠承受一定幅度的過電壓，這樣才能保證電力系統安全可靠地運行。研究各種過電壓的起因，預測其幅值，并采取措施加以限制，是確定電力系統絕緣配合的前提，對于電工設備制造和電力系統運行都具有重要意義。過電壓分外過電壓和內過電壓兩大類。
外過電壓 又稱雷電過電壓、大氣過電壓。由大氣中的雷云對地面放電而引起的。分直擊雷過電壓和感應雷過電壓兩種。雷電過電壓的持續時間約為幾十微秒，具有脈沖的特性，故常稱為雷電沖擊波。直擊雷過電壓是雷閃直接擊中電工設備導電部分時所出現的過電壓。雷閃擊中帶電的導體，如架空輸電線路導線，稱為直接雷擊。雷閃擊中正常情況下處于接地狀態的導體，如輸電線路鐵塔，使其電位升高以后又對帶電的導體放電稱為反擊。直擊雷過電壓幅值可達上百萬伏，會破壞電工設施絕緣，引起短路接地故障。感應雷過電壓是雷閃擊中電工設備附近地面，在放電過程中由于空間電磁場的急劇變化而使未直接遭受雷擊的電工設備（包括二次設備、通信設備）上感應出的過電壓。因此，架空輸電線路需架設避雷線和接地裝置等進行防護。通常用線路耐雷水平和雷擊跳閘率表示輸電線路的防雷能力。
內過電壓 電力系統內部運行方式發生改變而引起的過電壓。有暫態過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。暫態過電壓是由于斷路器操作或發生短路故障，使電力系統經歷過渡過程以后重新達到某種暫時穩定的情況下所出現的過電壓，又稱工頻電壓升高。常見的有：①空載長線電容效應（費蘭梯效應）。在工頻電源作用下，由于遠距離空載線路電容效應的積累，使沿線電壓分布不等，末端電壓最高。②不對稱短路接地。三相輸電線路a相短路接地故障時 ，b、c 相上的電壓會升高。③甩負荷過電壓，輸電線路因發生故障而被迫突然甩掉負荷時，由于電源電動勢尚未及時自動調節而引起的過電壓。操作過電壓是由于進行斷路器操作或發生突然短路而引起的衰減較快持續時間較短的過電壓，常見的有：①空載線路合閘和重合閘過電壓。②切除空載線路過電壓。③切斷空載變壓器過電壓。④弧光接地過電壓。諧振過電壓是電力系統中電感、電容等儲能元件在某些接線方式下與電源頻率發生諧振所造成的過電壓。一般按起因分為：①線性諧振過電壓。②鐵磁諧振過電壓。③參量諧振過電壓。
大氣過電壓由直擊雷引起，特點是持續時間短暫，沖擊性強，與雷擊活動強度有直接關系，與設備電壓等級無關。因此220KV及以下系統的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。工頻過電壓由長線路的電容效應及電網運行方式的突然改變引起，特點是持續時間長，過電壓倍數不高，一般對設備絕緣危險性不大，但在超高壓、遠距離輸電確定絕緣水平時起重要作用。操作過電壓由電網內開關操作引起，特點是具有隨機性，但最不利情況過電壓倍數較高。因此300KV及以上超高壓系統的絕緣水平往往由防止操作過電壓決定。諧振過電壓:由系統電容及電感回路組成諧振回路時引起，特點是過電壓倍數高、持續時間長。
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