电力系统中，电容器组主要作用是为电网进行无功补偿，避免无功缺失导致电压降低，提升电网电压及功率因数，提高电网的输电能力。近年来，笔者所在供电公司所辖变电站多次发生电容器组零序电压（不平衡电压）保护动作跳闸，一定程度上影响了供电质量。笔者现结合实例对电容器组零序电压动作的原因进行分析，供参考。

    1 零序电压动作原理
    35 kV变电站的电容器组广泛采用星形接线，电容器组不平衡电压经放电电压互感器或放电线圈采用开口三角形电压保护，接线图如图1所示。

    图1中，放电电压互感器和电容器并联，其作用如下：电容器运行时，可用来检测电容器两侧电压，引人开口三角形电压保护；当电容器退出运行时，放电电压互感器又能起到释放电容器电能作用。
    由于三相电路和电源的不完全对称，电容器组正常运行时，其中性点电位会发生偏移，接成开口三角形的放电电压互感器二次侧会出现不平衡电压，即零序电压。它的数值大小体现了电容器电压不平衡程度。当某相电容器发生故障时，放电电压互感器二次侧电压差变大，零序电压保护动作及时切除电容器，防止故障扩大。放电电压互感器二次接线图如图2所示。

    微机型保护装置内部设定零序电压值，并投人控制字，其动作条件为：①产生的不平衡电压超过已输人的整定电压值及延时；②断路器处于合位。同时满足以上两个条件，开口三角形的电压继电器（如图2所示）动作，保护出口至电容器断路器跳闸回路，跳开该电容器断路器。

    2 零序电压动作常见类型
    （1）三相放电电压互感器电阻等参数差异较大，在一次系统电压平衡情况下，放电电压互感器二次侧会产生较大的不平衡电压，超过定值发生误动。
      （2）电容器组某相电容值不正常，产生不平衡电压，导致保护动作。35 kV变电站的电容器通常采用中性点不接地星形连接，某相电容器由于内部故障使得电容值不正常时，电容器各相根据电容值反比分压，电容值小的承受的电压高，电容值大的承受的电压低，导致放电电压互感器的二次电压超过定值电压，使得电容器组零序电压保护动作。
      （3）谐波会加速电容器绝缘材料的老化，高次谐波电流的注入使得电容器绝缘介质局部放电，使得电容器发热，自愈性能下降，电容器各相电容值不同程度的改变。大量研究表明，电容器电容值的变化是基波、高次谐波共同作用的结果。

    3 现场案例
    2017年9月，35 kV某变电站报1号电容器零序电压保护跳闸动作，1号电容器组断路器跳闸。电容器保护装置动作记录显示零序电压为10v，继电保护设定定值为3V，延时 0.2s跳闸。
    检修人员核对继电保护定值单，装置定值数据输人正确；检查电容器本体外观无损坏现象，用2500V兆欧表测量电容器对地的绝缘电阻均为2 500mΩ左右，绝缘正常；放电电压互感器单相直流电阻值均为2600Ω左右，一次对地绝缘均为1 000mΩ以上，放电电压互感器绝缘正常，变压比正确。
    用电容表测量电容器电容值发现1号电容器的w相电容值偏大60%，表明W相电容器已损坏，导致零序电压保护动作。更换W相电容器后，测量电容值恢复正常范围。

4建议
    （1）近年来，调度AVC（自动电压控制）的应用在及时补偿系统无功的同时，也显著增加了电容器的投切频率。应合理优化调度AVC策略，满足电压要求的同时尽量降低投切频率。
    （2）检修人员应定期测量电容器的电容值及放电电压互感器直流电阻值、绝缘性能，及早发现故障电容器，防止故障发生与扩大。
    （3）建议县供电公司安装谐波在线监测装置，以确保谐波治理人员能及时发现并治理谐波源，降低谐波对电网的入侵度及对电容器的潜在危害。