电力系统过电压是500kV电网必须研究的重要课题，它不仅影响变压器、断路器、输电线路等电力设备绝缘强度的设计，而且还直接关系到电力系统是否能够安全稳定地运行。 500kV输电线路参数以及系统容量特点使得其过电压比一般高压线路更为严重。因此，过电压是500kV超高压输电技术的关键问题，也是500kV超高压输电线设计的决定性因素。由于超高压输电线路绝缘子能够承受的过电压裕度较低，而发生过电压造成绝缘子击穿就必须更换绝缘子，这给电力系统造成的综合经济损失是非常巨大的。因此在超高压线路建设初期就必须考虑如何限制内部过电压和降低雷电绕击跳闸率。 本文首先介绍了超高压架空输电线路内部过电压和雷电过电压绕击跳闸率的研究现状，提出了本文的研究工具和研究内容，在此基础上建立了500kV东侯线的系统模型并计算了系统参数，确定了内部过电压的计算方法和计算流程。 随后，从原理上论述了工频过电压和操作过电压产生的原因，着重讨论了空载线路、甩负荷和单相接地故障这三种基于工频分量的线路过电压，以及高压并联电抗器不同的安装位置对工频过电压的抑制作用。在分析合闸空载线路时，特别分析了合闸相位、断路器不同期合闸、金属氧化物避雷器(MOA)与断路器合闸电阻对操作过电压的影响。 基于上述原理与计算方法，利用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对500kV东侯线的工频暂态过电压和操作暂态过电压进行了详细的仿真计算。对采用高压并联电抗器限制工频过电压以及采用金属氧化物避雷器、开关并联电阻等限制操作过电压的措施进行了分析。仿真计算结果表明:高抗安装在线路末端时抑制工频电压升高的效果比安装在首端或两端时要好；仅用两端安装避雷器的方法限制操作过电压，无法满足工程实际的要求；同时使用两端安装避雷器和开关带合闸电阻的方法，可以有效降低三相合闸空载线路过电压和清除故障后的转移过电压。 对于超高压架空输电线路上的雷击过电压，由于绕击而引起的线路跳闸事故所占的比例非常大，因此准确评价线路的绕击耐雷性能对于超高压系统的安全稳定运行有着重要的意义。本文采用改进的电气几何模型(EGM)对I形水平排列和Z型三角排列等四种超高压输电线路塔型的避雷线屏蔽效果的研究，结果表明:导线水平排列，绝缘子中相采用Z形串、边相采用I形串的塔型为最优，而对于其它几种塔型，减小保护角屏蔽效果比较好。