理论上说,切除任何一个感性负载都会产生操作过电压;
因为感性负载存在电感L,通电的感性负载存在磁场Φ,也就有电磁能W,这是个不能跃变的参数(W=1/2*L*I*I),当电流被切断时,电流不会瞬间变为0,这当中有个短暂的时间过程dt,根据法拉第电磁感应定律E=-LdI/dt,因为dt很小,就会在线圈中感应出一个很高的电压,这就是操作过电压;
在中性点直接接地系统中,断开110∽330 千伏空载变压器时,其过电压倍数一般不超过 3.0Uxg,在中性点非直接接地的35千伏电网中,一般不超过4.0Uxg ,此时应当在变压器高压侧与断路器间装设阀型避雷器,由于空载变压器绕组的磁能比阀型避雷器允许通过的能量要小得多,所以这种保护是可靠的,并且在非雷季节也不应退出。
切除空载并压气时,由于空载励磁电流很小,断路器的灭弧能力足够强大,使空载励磁电流在委未到零之前就发生熄弧。造成空载电流以某一数值突然降低到零,即发生了空载电流的突然截断,正是由于这种电流的突然截断,而产生切除空载变压器过电压。
一个变压器具有很大的铁心和多匝的线圈,它空载时,对于电网来说就是一个大的电感性负载。它有空载电流,具有磁场能量,W=(1/2)LI0^2,在交变的电流不等于零的时候切断变压器,磁场能量要释放,就表现为断开处的电弧,操作过电压。
至于这个过电压的产生,还可以由电磁感应定律来说明:在一次线圈中电流变化时,其实是铁心中的主磁通变化时,会有感应电动势产生,E=-w1△φ/△t=-L△I/△t=-LdI/dt,就是它与线圈中的电流的变化率成正比,在线圈中的电流被突然切断时,这个△I/△t,或dI/dt就很大,因此产生很高的感应电动势,它就会击穿断开处的空气,形成电弧,这就是操作过电压。
感性负载的特性决定的。