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內部過電壓是由于電力系統故障，或開關操作而引起的電網中能量的轉化，從而造成瞬時或持續高于電網額定允許電壓，并對電氣裝置可能造成威脅的電壓升高。內部過電壓分為操作過電壓和暫時過電壓兩大類，其中在故障或操作時瞬間發生的稱為操作過電壓，其持續時間一般在幾十毫秒之內；在暫態過渡過程結束以后出現的，持續時間大于0.1秒甚至數小時的持續性過電壓稱為暫時過電壓。暫時過電壓又可以分為工頻過電壓和諧振過電壓。
另外，在GIS變電站中，由于隔離刀閘操作，會產生波頭很陡、頻率很高的操作過電壓，其頻率達數百千周至幾十兆周，稱之為快速暫態過電壓(VFTO)。VFTO可能威脅到GIS及其相鄰設備的安全，特別是變壓器匝間絕緣的安全，也可能引發變壓器內部的高頻振蕩。
特高壓電網的過電壓問題與超高壓電網相比有相似之處，但由于特高壓系統線路輸送容量大、距離可能更長，而自身的無功功率很大，每100公里的1000千伏線路無功功率可達530兆乏左右，使得在甩負荷時可能導致嚴重的暫時過電壓；在正常運行負荷變化時將給無功調節、電壓控制以及故障時單相重合閘潛供電流熄滅等造成一系列困難。同時高電壓長空氣絕緣的飽和、高海拔和電氣設備制造等方面的因素，給過電壓限制提出更高的要求。