随着经济的发展,用电负荷需求在不断增加,这与紧张的输电走廊之间存在矛盾,输电线路同塔多回架设应运而生。地区电网中跨电压等级同塔线路的架设距离通常较短,杆塔类型较多,并且不同电压等级线路使用不同参数的导线。对于同塔架设线路回数较多的跨电压等级同塔线路,跨电压等级不接地故障的发生,会使得低电压系统的电压升高,可能带来过电压问题,给线路或设备的绝缘水平造成威胁。目前对于跨电压等级同塔线路的故障分析方法大多基于简单对称系统或忽略线路互感影响,且常规的建模方法重点关注单一杆塔结构及导线参数。采用现有理论方法对参数不对称的实际线路进行解耦计算存在难度,互感参数存在误差的线路模型仿真结果不够精确。同时,对于跨电压等级同塔线路的过电压问题研究及对策内容较少。因此,搭建适用于跨电压等级同塔线路的高精度仿真模型,对于跨电压等级同塔线路的过电压问题研究具有重要意义。本文首先分析了当前分布参数模型与集中参数模型在应对短线、多杆塔、不同导线参数问题时存在的优缺点,进而研究导线参数变化对阻抗/导纳矩阵的影响规律,并提出针对跨电压等级同塔线路中存在不同导线参数的处理方法,减小互感误差。考虑到实际线路无法实测所有线路参数,本文选取典型杆塔结构近似求解同塔多回线各段线路对应的阻抗/导纳矩阵。最后根据矩阵元素与π型等值电路的对应关系建立考虑杆塔结构和导线参数差异的跨电压等级同塔多回短线路的集中参数模型建模方法。为了研究跨电压等级同塔线路的过电压问题,本文采用多复合序网图定性计算跨电压等级同塔四回线的跨电压等级不接地故障,分析影响低压系统的过电压程度的因素及最大过电压倍数。继而利用搭建的跨电压等级同塔线路模型对跨电压等级不接地故障进行精确仿真,证明多复合序网图故障分析方法存在不足。同时对两者的分析结果的合理性进行对比验证,证明了跨电压等级同塔线路的过电压问题会危害到线路或设备的绝缘。针对研究跨电压等级同塔线路的过电压防护措施的研究,本文分析了几种常用过电压防护方法对跨电压等级不接地故障低压系统过电压问题的适用性。根据分析结果,提出了低压系统过电压问题的简单应对策略。本文工作主要基于广州地区实际电网研究,搭建的跨电压等级同塔线路仿真模型不仅为过电压问题研究提供方法,也为跨电压等级同塔线路的继电保护研究提供模型基础。