关于内部过电压的产生原因以及常见的分类解析

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力，各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力，其实很多人并不会去了解电子产品的组成，比如电力系统中的内部过电压。

电气设备和电源线有时需要在运行期间更改运行模式，即需要停电运行。如切断和闭合变压器;切割和电源线;切割和电容器;切割和关闭电机。此外，操作中的电气设备和电源线可能会发生事故，例如短路跳闸，断开连接和接地。无论是由于停电还是电气事故，都会导致电力系统运行状态的局部变化，即从一种状态变为另一种状态，即发生过渡过程。在电路的过渡过程中，它将引起电场能和磁场能的转换。此时，可能会出现很高的电压并形成过电压。该过电压称为内部过电压。

内部过电压的原因很多，所引起的过电压的大小也不同。有时，几个因素会相互重叠，并且由此引起的过电压值会非常高。通常认为，对地的内部过电压可以达到相电压的3到4倍。相之间的内部过电压是对地内部过电压的1.3到1.4倍。根据现场操作经验，有时内部过电压会高达相间电压的5-6倍。

内部过电压是由电力系统内的电场和磁场能量的传递或转换引起的，因此与电力系统的电感和电容参数有关。电阻消耗能量并可以抑制过电压。可以看出，内部过电压与电源系统的内部结构，各种参数，运行状态，停电和输电操作以及是否发生接地，断路和其他事故有关，非常复杂。由于各种原因引起的内部过电压，电压的大小，波形，频率和持续时间并不完全相同，并且预防措施也不同。

在中性点安装消弧线圈可以避免因电弧接地而产生的过电压。改善电网参数或运行方式，避免形成共振条件;确保断路器同时运行且不会重燃或接触断路器安装低值并联电阻器以减少操作过电压;安装并联电抗器以补偿电路的电容效应，以在连接空载线时限制过电压;完善发电机调速装置，减少甩负荷造成的过电压;性能良好的避雷器可限制过电压。

为了便于研究，现行国家技术标准把内部过电压分为工频过电压、谐振过电压和操作过电压，其中工频过电压和谐振过电压又称作暂时过电压。

所谓的暂时过电压并不意味着过电压持续很短的时间，而是持续很长时间。电源系统的运行部门需要采取措施尽快消除它，以便过电压只能暂时存在，而不能长期存在。实际上，在各种内部和外部过电压中，最短的过电压波长是雷电过电压，主放电仅为50-100us，雷电冲击波的波长以微秒为单位。内部过电压的持续时间长于雷电过电压，工频过电压可达到数小时，谐振过电压为数分钟，工作过电压以毫秒为单位。时间较短，但比雷电脉冲波长长一千倍。

雷电冲击波的时间较短，因此可以使用避雷器将雷电侵入波有效地释放到地面，以避免过电压击穿损坏受保护的设备。对于内部过电压，由于持续时间长，避雷器无法在短时间内将其放电到地面，并且避雷器本身的阀板电阻的热容量不允许大电流长时间通过。在10KV中性点不接地系统中，有时单相接地故障会激发电压互感器铁磁谐振过电压，从而导致避雷器爆炸。

单相电弧接地引起的过电压主要发生在中性点未接地的电网中。当传输线较长且线路电压较高时，单相接地电流也会增加，许多电弧接地故障无法自动熄灭。另一方面，由于接地电流不足以产生稳定的电弧，因此形成了不稳定的状态，在该状态下，灭弧和引燃相互交替。这种间歇性电弧现象会导致电网运行状态的瞬态变化，从而导致电磁能量的强烈振荡，并在非故障阶段导致严重的瞬态过程过电压。

本文只能带领大家对内部过电压有了初步的了解，对大家入门会有一定的帮助，同时需要不断总结，这样才能提高专业技能，也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。