内部过电压是由于操作（合闸、拉闸）、事故（接地、断线等）或其他原因，引起电力系统的状态发生突然变化，出现从一种稳态转变为另一种稳态的过程，在这个过程中可能产生对系统有威胁的过电压。这些过电压是系统内部电磁能的振荡和积聚所引起的，所以称为内部过电压。内部过电压可分为工频过电压、谐振过电压、操作过电压。
    内部过电压和大气过电压是较高的，它可能引起绝缘弱点的闪络，可能引起电气设备绝缘损坏，甚至烧毁。在超高压和特高压系统中，内部过电压成为反映绝缘水平的主要因素之一，因此限制内部过电压是超高压和特高压系统的重点。
    内部过电压倍数及其主要限制措施，如表7-1所示。

             
    （一）工频过电压
    电力系统中在正常或故障时可能出现幅值超过最大工作电压（相电压）、频率为T频或接近工频的屯压升高，统称为工频电压升高或工频过电压。
    工频电压升高本身对系统中正常绝缘的电气设备一般是没有危险的，但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用，E13005-2主要原因有：
    (1)操作过电压的高频部分通常叠加在工频过电压之上，从而使操作过电压能达到很高的幅值。
    (2)工频电压升高的大小将影响过电压保护电器的工作条件和保护效果。如避雷器的额定电压是由工频电压升高决定的，若要求避雷器最大允许工作电压较高，则其残压也将提高，相应地被保护的绝缘设备强度亦相应提高。再如，断路器并联电阻因工频电压升高而使断路器操作时流过并联电阻的电流增大，并联电阻要求的热容量亦随之增大，造成低值并联电阻的制造困难。
    (3)工频电压升高持续时间长，对设备绝缘及其运行性能有重大影响。
    几种重要的工频过电压是：空载长线路电容效应引起的工频过电压；不对称短路时正常相上的工频过电压；突然甩负荷引起的工频电压升高。
    l.空载长线路的电容效应引起的电压升高
    空载长线路的电容效应引起的工频电压升高分析见本书第二章第二节。
    2．不对称短路引起的电压升高
    不对称短路是输电线路中最常见的故障形式，在单相或两相不对称对地短路时，非故障相的电压一般来说将会升高；其中单相接地时非故障相的电压可达较高值，为此这里仅讨论单相接地故障时的电压升高问题。单相接地后，故障点三相电流和电压是不对称的，为计算非故障相电压升高的方便，可采用对称分量法，通过复合序网络进行分析。设线路A相故障接地，非故障相电压升高计算式为

          
    式中：U_AO为故障点故障前的相对地电压；K为接地系数；x₁、xo分别为由故障网络的正序电抗和零序电抗。  
    接地系数K表示单相接地故障时，健全相的最高对地工频电压有效值与无故障时对地电压有效值之比。根据接地系数的表达式可画出图7-2中的接地系数K与x₀/x₁的关系曲线。在超高压电网中为了降低过电压值，将全部变压器中性点接地，其零序的电抗呈感性，因而xo/x₁值较小(xo/x1=1.5-2.5).这样，当系统友生单相接地故障时，非故障辛电压升高一般在1.3倍的相电压（0.75倍线畦压）以下。当线路末端发生接地时，故障点非故障相电压上升要比首端接地时高；这是因为从末端看的K值比之从首端看去的K值要大些。当单相接地发生在近点远处时，系统零序电抗可小于正序电抗，即K值可能小于l，此时，故障点非故障相电压可能略低于相电压。    

                       
    3．突然甩负荷引起工频电压升高
    (1)甩负荷引起工频电压升高的主要因素有以下三种：
    (1)线路输送大功率时，发电机的电势必然高于母线电压，甩负荷后，发电机的磁链不能突变，将在短暂时间内维持输送大功率时的暂态电势。跳闸前输送功率越大，则暂态电势(高，计算T频电压所用等值电势越大，工频电压升高就越大。
    (2)线路末端断路器跳闸后，空载线路仍由电源充电，线路越长，电容效应越显著，工频电压越高。   
    (3)原动机的调速器和制动设备有惰性，甩负荷后不能立即收到调速效果，使发电机转速增加（飞逸现象），造成电势和频率都上升的结果严重。  
    综上所述，由于线路电容效应、不对称接地故障、发电机突然甩负荷而引起的工频电压升高，若不加以限制会达到较大的数值。这种暂态工频过电压对过电压保护和绝缘配合影响较大，其影响程度不超过正常运行工频电压的1.3倍，线路不超过1.4倍。500kV空载变压器允许运行1.3倍工频电压，持续1min;并联电抗器允许1.4倍工频电压，持续Imin。
    4．工频过电压的限制措施
    工频过电压的限制措施有：
    (1)利用并联高压电抗器补偿空载线路的电容效应。
    (2)利用无功补偿装置起到补偿空载线路电容效应的作用。
    (3)变压器中性点直接接地可能降低由于不对称接地故障引起的工频电压升高。
    (4)发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置，使发电机突然甩负荷时能抑制容性电流对发电机的助磁电枢反应，从而防止过电压的产生和发展。
    (5)发电机配置反应灵敏的调速系统，使得突然甩负荷时能有效限制发电机转速上升造成的工频过电压。
    (6)线路中增设开关站，将线路长度减短。