4、原因分析
下面简单说明两种不同类型过电压产生的原因。
(1)操作过电压
在一般配电网中，使用的绝大多数是降压变压器，下面就以降压变压器空载拉闸操作为例说明操作过电压产生的原因。
在定性分析时，匝间电容的影响可略去不计。热继电器测试仪空载变压器从电网上拉闸时，如果空载电流的瞬时值不等于零而是某一数值Ia，这时相应的外施电压瞬时值为Ua。于是在拉闸操作瞬间，电感L1中储藏的磁场能量为1/2Ll？I2a，电容C’Fe上储藏的电场能量为1/2C’FeU2a。
由于这时变压器的电路是由电感L1电容C’Fe并联的电路，故在拉闸操作瞬间，回路内将发生电磁振荡过程。在振荡过程中，热继电器测试仪当某一瞬间电流等于零时，此时磁场能量全部转化为电场能量，由电容吸收，电容上的电压便升高到最大值Ucmax。当拉闸操作电流和电容上的电压一定时，绕组的电感愈大，对地电容愈小，则拉闸操作过电压愈高。在电力系统中，操作过电压通常不超过额定电压的30一4.5倍。
(2)大气过电压
大气过电压是由输电线路直接遭受雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的。当输电线路直接遭受雷击时，雷云所带的大量电荷(设为正电荷)通过放电渠道落到输电线上，大量的自由电荷向输电线路的两端传播，就在输电线上引起冲击过电压，称为雷电过电压。雷电波由零上升到最大值这一段称为波头，下降部分称为波尾。
如果把波头所占时间看成是周期波的1/4周期，则雷电波可看成是频率极高的周期性波。这样，当过电压波到达变压器接线端时，相当于给变压器加上了一个频率极高的高电压。这一瞬变过程很快，一开始，由于在高频下wL很大，因此，1/wC很小，电流只从高压绕组的匝电容和对地电容中流过。由于低压绕组靠近铁心，它对地电容很大(即容抗很小)，可近似地认为低压绕组接地。
当雷电波袭击时，沿绕组高度上的电压分布取决于匝间电容C’Fe，和对地电容C’Fe的比例。在一般情况下，由于两种电容都存在，过电压时，一部分电流由对地电容分流，故每个匝间电容流的电流不相等，靠近输电线端的匝间电容流过的电流最大，越往后则越小。
随着电压沿绕组高度的分布变为不均匀，起始电压分布很不均匀，靠近输电线端的前几匝间出现很大的电压梯度，因此，在靠近输电线端的前几个线匝里，匝间绝缘受到很大的威胁，这时最高匝间电压可能高达额定电压的50一200倍。
