Перенапряжением называют всякое превышение напряжением амплитуды наибольшего рабочего напряжения. Длительность перенапряжения может составлять от единиц микросекунд до нескольких часов. Воздействие перенапряжения на изоляцию может привезти к ее пробою.

 К основным характеристикам перенапряжения относят следующие:

1. максимальное значение.

2. кратность перенапряжения равная отношению максимального значения перенапряжения к амплитуде наибольшего допустимого рабочего напряжения.

3.время нарастания перенапряжения.

4. длительность перенапряжения.

5. число импульсов перенапряжения.

6. широта охвата сети.

7. повторяемость перенапряжения.

По месту приложения напряжения различают:

1. фазное перенапряжение.

2. междуфазное перенапряжение.

3. внутрифазные перенапряжения.

4. между контактами коммутационных аппаратов.

По причинам возникновения перенапряжения подразделяются на:

1. внешние – от разрядов молнии (атмосферные перенапряжения) и от воздействия внешних источников.

2. внутренние – возникающие при резонансных явлениях, при авариях и при коммутациях элементов электрической цепи.

Классификация перенапряжений.

В высоковольтных цепях, главным источником внешних перенапряжений являются разряды молний. Наиболее опасны прямые удары молний в оборудование (ПУМ), при которых даже на заземленных сооружениях возникают большие потенциалы. Индуцированные перенапряжения возникают вследствие индуктивной и емкостной связи канала молнии с токоведущими и заземленными  частями электрической сети.

Внутреннее перенапряжение по длительности и по причине возникновения делятся на:

1. квазистационарные перенапряжения продолжаются от единиц секунд до десятков минут и в свою очередь подразделяются на режимные, резонансные, феррорезонансные и параметрические.

2. коммутационные перенапряжения возникают при переходных процессах и быстрых изменениях режима работы сети, за счет энергии запасенной в емкостных и индуктивных элементах.

Мероприятия по защите от перенапряжений

Делятся на 2 группы:

1. превентивные меры – предотвращение возникновения перенапряжений или ограничение их величины в месте их возникновения. К ним относятся:

А) применение выключателей с шунтирующими резисторами.

Б) применение выключателей без повторных зажиганий дуги между контактами при их разведении.

В) применение грозозащитных тросов и молниеотводов.

Г) заземление опор ЛЭП

Д) емкостная защита изоляции обмоток трансформаторов и реакторов.

Е) применение емкостных элементов для снижения перенапряжения.

2. коммутационные средства защиты от перенапряжений, срабатывают и соединяют защищаемую цепь с заземлением в случае когда перенапряжение в точке их установки превышает некоторую критическую величину. К ним относят разрядники, шунтирующие реакторы с искровым соединением и нелинейные ограничители перенапряжений.

Атмосферные перенапряжения.

Прямые удары молний приводят к перекрытию изоляции ЛЭП от 3-х до 35кВ. около половины всех перекрытий ЛЭП сопровождаются возникновением электрической дуги и отключением фидера.

Величина индуктированного напряжения примерно пропорциональна амплитуде тока молнии.

Прямые удары молнии в ЛЭП вместе с индуктированными перенапряжениями при 30 грозовых часах в году приводят в среднем к 15-ти перекрытиям изоляции на 100км ЛЭП.

Координация изоляции.

Изоляция нового оборудования на заводе-изготовителе подвергается испытание повышенным напряжением. Совокупность испытательных напряжений к которым подвергается изоляция нового оборудования называется уровнем изоляции оборудования. Минимальным уровнем изоляции называют совокупность испытательных напряжений, которыми испытывается изоляция периодически и в процессе эксплуатации.

Выбор изоляции оборудования производят с учетом характеристик защитных разрядников и других применяемых способов ограничения перенапряжения. Под координацией изоляции понимается установление и поддержание в эксплуатации необходимого соотношения между уровнем изоляции и воздействующими на нее напряжениями.