配电网升级改造，电力网络日趋复杂，电压互感器事故频发，严重影响电力系统安全稳定。经分析，谐振过电压是导致电压互感器频繁损坏的主要原因，故对过电压造成电磁式电压互感器绕组绝缘击穿的过程进行分析，并对互感器耐受过电压临界值进行研究，绕组绝缘击穿是电压互感器烧毁的本质，过电压耐受能力差是电压互感器现有的通病可以为电力部门维护以及互感器制造厂家提供有用参考。鉴于此，在广泛阅读国内外文献的基础上，论文针对围绕电磁式电压互感器过电压耐受能力评估和提升方法展开研究，并完成了以下工作。

        首先，基于电磁式电压互感器失效机理及工程实际案例分析，提出了电磁式电压互感器的过电压耐受能力评估指标，从电流阈值、耐受时间以及耐受温度三方面衡量过电压耐受能力，并提出了基于等能量法和绕组温升模型的评估方法和流程。

        其次，对电磁式电压互感器过电压耐受能力进行评估，从仿真和工程案例两方面对所提指标进行验证。仿真分析了10kV系统中电压互感器的过电压影响因素，并对不同故障工况下的仿真结果进行过电压耐受能力评估，通过等能量法对绕组实测电流进行等效电流阈值指标计算，基于绕组温升模型对不同类型的过电压分别进行故障时间耐受指标计算或绕组温度耐受指标计算，最终结合一起实际案例验证了过电压耐受能力评估指标的可行性与有效性。

        最后，提出一种利用改进消谐器的电磁式电压互感器过电压耐受能力提高方法。通过对比分析不同消谐措施的优劣性，从ZnO消谐器的阀片设计入手，引入NSGA-III优化算法对ZnO阵列均能模型进行优化，结果表明，并对改造前后的互感器过电压耐受能力进行评估，结果表明了ZnO阀片均能选配方案满足设计要求，且电压互感器过电压耐受能力提升方法有效可行。

The upgrading of distribution networks, the increasing complexity of power networks and the frequent occurrence of voltage transformer accidents have seriously affected the safety and stability of power systems. The analysis of overvoltage is the main cause of frequent damage to voltage transformers. The analysis of the process of insulation breakdown of the windings of electromagnetic voltage transformers caused by overvoltage and the study of the critical value of overvoltage tolerance of transformers can provide useful references for the maintenance of the power sector and the manufacturers of transformers. In view of this, based on extensive reading of domestic and international literature, research has been carried out on the assessment and enhancement of overvoltage withstand capability of electromagnetic voltage transformers, and the following work has been completed.

Firstly, based on the failure mechanism of electromagnetic voltage transformers and the analysis of actual engineering cases, the evaluation index of overvoltage withstand capability of electromagnetic voltage transformers is proposed, and the overvoltage withstand capability is measured in terms of current threshold, withstand time and withstand temperature, and an evaluation method and process based on the equal energy method and winding temperature rise model is proposed.

Secondly, the overvoltage withstand capability of electromagnetic voltage transformers is evaluated and the proposed indicators are verified from both simulation and engineering cases. The simulation analyses the overvoltage influencing factors of voltage transformers in 10kV systems, and evaluates the overvoltage withstand capability under different fault conditions. Verification of the feasibility and validity of the overvoltage tolerance assessment index.

Finally, a method for improving the overvoltage withstand capability of electromagnetic voltage transformers using improved detuners is proposed. By comparing and analysing the advantages and disadvantages of different detuning measures, the ZnO detuner valve design is used as a starting point, the NSGA-III optimisation algorithm is introduced to optimise the ZnO array mean-energy model, and the overvoltage withstand capability of the transformer before and after the modification is evaluated. The results show that the ZnO valve mean-energy option meets the design requirements, and that the method of improving the overvoltage withstand capability of the voltage transformer is effective and feasible.

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