工厂企业中电气设备的安全运行，主要取决于电气设备的绝缘水平和作用于绝缘的电压。过电压保护的目的是为了防止电气设备绝缘遭受过电压的破坏。在过电压的作用下如不采取措施，则电气设备的绝缘将会被击穿，从而造成设备损坏和停电等事故。
一、外部过电压
由于大气中雷电放电引起的过电压称为外部过电压或称大气过电压，又叫雷电过电压，分为直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波。雷电过电压是由大气中的雷云对地面（包括线路、设备）放电引起的。雷电放电能引起变电所母线短路，从而造成重大事故。大气过电压使变电所的设备，特别是变压器的内部绝缘损坏，甚至烧毁变压器，烧毁架空线路，造成供电、用电系统的损害，因此必须采取防过电压的保护措施。
1、直击雷过电压
雷电直接对输电线路或电气设备放电，引起强大的雷电流通过线路或设备导入大地，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应，称为直击雷过电压。如果雷云直接对导线放电，雷云中大量电荷将聚集到导线上，就会产生直击雷过电压，直击雷过电压幅值可达数百万伏。架空线路和露天变电所遭受直击雷的机会比较多。
2、感应雷过电压
当雷云不是直接击于输电线路的导线上，而是向线路附近地面或向避雷线上进行主放电，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备上感应出的过电压叫感应过电压。
3、雷电侵入波
也称高电位侵入波，它是指由于架空线路或架空金属管道上遭受直击雷和感应雷而产生的高压冲击雷电荷，可能沿线路或管道侵入室内。据统计，在电力系统中，由于雷电侵入波而造成的雷害事故，约占雷害总数的一半以上。
二、内部过电压
由于供、用电系统内部进行操作或发生故障，使能量转化或传递而引起的过电压，称为内部过电压。内部过电压可分为操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压。内部过电压一般出现在电力系统参数发生变化的过渡过程中，或在变化后的电网参数处于工频谐振或其他谐振的稳定状态中。如某变电所谐振过电压时，其套管闪络将使其内部过电压倍数达到4倍工频电压。
1、操作过电压
电力系统中的电容、电感元件均为储能元件。当系统中操作或故障使其工作状态发生变化时，将产生电磁能量振荡的过渡过程。在此过程中，电感元件储存的磁能会在某一瞬间转换为电场能储存于电容元件中，产生数倍于电源电压的过渡过程电压。断路器切断空载变压器时会产生很高的过电压，断路器灭弧能力越强，切断空载变电变压器的过电压事故就越多。
2、弧光接地过电压
又称间歇性弧光接地过电压，当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感、电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达*～3.5倍相电压，这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成的，是断续的、瞬间发生的且幅值较高的过电压，对电力系统的设备危害大。
3、谐振过电压
谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。
1)线性谐振过电压
谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
2)铁磁谐振过电压
谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。
3)参数谐振过电压
由电感参数作周期性变化的电感元件和系统电容元件(如空载线路)组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。
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