内部过电压一般分为操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压。这些过电压与系统运行电压直接有关,一般以额定相电压的倍数来表示,它通常是在电力系统操作或事故时产生的。内部过电压幅值较高,若未采取有效的限制措施,将破坏电力设备的绝缘,从而造成事故。
电网中由于开关操作引起系统参数变化的电磁振荡暂态过程,是产生操作过电压的基本原因。这类过电压时间短、幅值高,是考虑绝缘配合的主要因素。操作过电压与系统接线、中性点接地方式、开关性能有着密切的关系。用开关切除空载长线,相当于切除电容负荷;用开关切除空载变压器、切除消弧线圈、切除补偿电抗器等,相当于切除电感负荷。这些操作都有可能出现危险的过电压。操作过电压的产生一般是由于开关灭弧能力不强,触头具有重燃现象的结果。因此限制操作过电压的主要措施是采用灭弧触头装有并联电阻或电容的开关,另外,用性能较好的避雷器也可以限制操作过电压。
单相弧光接地引起的过电压主要发生在中性点不接地的电网中。当输电线路长和线路电压高时,单相接地电流也随之增大,许多弧光接地故障变得不能自动熄灭;另一方面,由于接地电流也还没有大到能产生稳定性的电弧的程度,于是就形成了熄弧与电弧重燃互相交替的不稳定状态。这种间歇性电弧现象引起了电力网运行状态的瞬息改变,导致电磁能的强烈振荡,并在非故障相中产生严重的暂态过程过电压。消除弧光接地过电压的一个有效措施,是将电力网的中性点直接接地。此时单相接地能产生大的短路电流,使开关迅速动作跳闸,切除故障,并随即重合,恢复正常供电。但是对于35千伏电网,一般不采用直接接地方式,而广泛采用消弧线圈来消除单相弧光接地产生的过电压。