在6～35kV的中性點非直接接地系統(tǒng)中，當進行負載的起動或停止操作或發(fā)生事故時，由于開關觸頭間電弧重燃，運行狀態(tài)發(fā)生突變，引起電容和電感元件之間電磁能量相互轉換，出現(xiàn)一種振蕩性過電壓，即產(chǎn)生操作過電壓。

（1）電動機起動合閘過電壓

理論上認為，電動機合閘起動時，電動機機端產(chǎn)生的過電壓為式中， 為合閘電壓瞬時值；z為電動機沖擊波阻抗；Z 為電纜沖擊波阻抗。一般地，Z=100～5000Q，z =20～50Q，因此電動機合閘起動時，電動機機端產(chǎn)生的過電壓可達2倍相電壓。對于真空開關，觸頭閉合前往往會發(fā)生預擊穿，電弧的燃弧和熄滅可達數(shù)十次，這種預燃過電壓幅值較大且波前很陡，對電動機的絕緣可造成較大的威脅,電機產(chǎn)生過電壓可裝設電機型過電壓保護器。

（2） 電動機起動狀態(tài)分閘過電壓

運行經(jīng)驗表明，在斷開感性負載時，由于感性電流不在零點就被迫截斷即所謂的截流，造成開關觸頭間電弧燃燒很不穩(wěn)定，波形產(chǎn)生高頻振蕩，在電感回路中產(chǎn)生的突變電流會感應出很高的電壓。

1）截流過電壓由于真空斷路器有良好的滅弧性能，當斷開小電流時，真空電弧在過零前就熄滅。由于電流被突然切斷，其滯留于電機等電感繞組中的能量必然向繞組的雜散電容充電，轉變?yōu)殡妶瞿芰?。對于電機和變壓器，特別是空載或容量小時，則相當于一個大的電感，且回路電容較小，因此會產(chǎn)生大的過電壓?？梢援a(chǎn)生很高的過電壓，但由于觸頭和回路中有一定的電阻產(chǎn)生損耗以及發(fā)生擊穿，對過電壓值有相當?shù)囊种谱饔谩５@種抑制作用是有限的，不能消除過電壓。因此，特別是對電感負載在采用真空斷路器作為操作元件時，應加裝過電壓保護器,過電壓保護器型號有很多種,用戶可根據(jù)自己的保護對象來選型。

2）三相同時斷開過電壓是由于斷路器首先斷開相弧隙產(chǎn)生重燃時，流過該相弧隙的高頻電流引起其余兩相弧隙中的工頻電流迅速過零，致使未開斷相隨之被切斷，在其余兩相弧隙中產(chǎn)生類似較大水平的截流現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更高的操作過電壓。所產(chǎn)生的過電壓是加在相與相之間的絕緣上。在開斷中小容量電機或輕負載情況下容易出現(xiàn)三相開斷過電壓,所以要安裝三相組合過電壓保護器。

鐵磁諧振過電壓，正常情況下，電路中電感大于電容，但由于某種原因使電感電壓升高， 電感磁飽和，感抗減小，出現(xiàn)感抗與容抗相等，甚至感抗小于容抗形成相位反轉，引起鐵磁諧振，激發(fā)產(chǎn)生持續(xù)的較高幅值的鐵磁諧振過電壓，鐵磁諧振過電壓不會超過3倍相電壓，實踐表明，大多在1．5～2倍之間。鐵磁諧振可以是基波諧振、高次諧波諧振、分次諧波諧振。這種諧振產(chǎn)生的過電壓的幅值雖然不高，但因過電壓頻率往往遠低于額定頻率，鐵心處于高度飽和狀態(tài)，其表現(xiàn)形式可能是相對地電壓升高、勵磁電流過大或以低頻擺動，引起絕緣閃絡、避雷器炸裂、高值零序電壓分量產(chǎn)生、虛幻接地現(xiàn)象出現(xiàn)和不正確的接地指示。嚴重時還可能誘發(fā)保護誤動作或在電壓互感器中出現(xiàn)過電流引起TV燒壞。盡管10kV裝設了一次消諧器，但一次消諧器是在發(fā)生諧振以后才會起作用，鐵磁諧振可以持續(xù)較長時間，只是由于一次消諧器的作用，諧振持續(xù)時間很短，但并不能從源頭杜絕諧振。

無論是操作過電壓、線性諧振，還是鐵磁諧振，都應在10kV母線側裝設了過電壓保護器、一次消諧器。

電力系統(tǒng)中，負載起停頻繁，操作過電壓特別是真空開關操作時極易產(chǎn)生過電壓。由于電路是由電感、電容和電阻構成的復雜電路，可以組合成一系列具有不同自振頻率的振蕩回路。在進行開關操作或出現(xiàn)其他異常時，由于瞬變過程電源波形會引起某種變化，非正弦的電源波形含有一系列的諧波。當電路中的自振頻率之一與電源諧波頻率正好相等時，就會出現(xiàn)這一頻率的諧振過電壓。過電壓一旦發(fā)生，往往造成嚴重的后果。因此在中性點不接地系統(tǒng)中，除應在每組電壓互感器的高壓繞組中性點裝一只一次消諧器，進行有效地限制弧光接地過電壓和消除鐵磁諧振外，還應在相應部位裝設合適的過電壓保護器來限制各種過電壓。此外，設備選型也很重要，如果選型不合適和質量存在問題，即便采取再好的措施也難避免事故的發(fā)生。