1.电容器的介质损耗角δ

电容器组长时间工作会发生老化现象，导致电容器热损耗增加且性能下降，情况严重时可能损坏电容器，甚至发生爆炸。通过在线监测介质损耗角δ的变化可以判断电容器的老化程度，为状态维修或元件更换提供依据。

通过图3-29所示的电压和电流传感器测得电容器两端的电压U和流过电容器的电流I，经电光转换转化为数字光信号，通过光纤传送到地面调理系统，信号经过A-D转换，在基于DSP的控制系统中由CPU进行处理。处理过程中，采用求取介质损耗的新型数字化算法，最终得到等效的阻性电流I_R和容性电流I_C，代入下式，即

根据式（3-1）可得出介质损耗角δ的正切值，当tanδ小于阈值时，不发出任何指令；当tanδ大于阈值时，则由CPU发出旁路指令来闭合总旁路开关，将电容器从线路中切除，以便于电容器及时更换，起到保护电容器的作用。同时，这些处理数据还可通过互联网实现远程监测。

图3-29 电容器介质损耗角的在线监测

2.电容器组不平衡电流的在线监测(www.daowen.com)

电容器组由多个电容器单元串、并联而成，一个电容器单元又由多个标准电容器并联而成；当其中一个电容器发生故障时，整个电容器组都会受到影响。电容器组的工作应不受单个电容器故障的影响，可采用内部熔断器进行保护。当某电容器单元的内部电容器元件因过电压而击穿或熔丝熔断时，该电容器元件即退出运行，从而使该电容器单元的等效电容减小，造成各个电容器单元的电流分配不均匀。因此，需要对电容器组各单元间的不平衡电流进行在线监测，以保证电容器组的安全与可靠运行。

为此，必须设置相应的在线监测和保护措施，避免这种现象的发生。常用的保护方法是电容器不平衡保护，它是通过电流互感器来测量电容器组桥臂中点连接支路的电流（不平衡电流）的大小，经电光转换转化为数字光信号，通过光纤传送到地面调理系统，信号经过A-D转换，在基于DSP的控制系统中由CPU进行处理。一般地，若电容器单元内部单个电容器故障，可通过不平衡电流监测，当电流大于0.75A时报警，当电流大于1A时保护动作，内部熔断器熔断。

3.电容器电压的在线监测

系统发生短路故障时，电容器两端的电压急剧升高，导致避雷器快速动作，将电容器两端的电压限制在避雷器的保护水平以下。但是，倘若避雷器出现故障不能动作或者动作过慢，则会危及电容器组的安全。因此，通过在线监测电容器组两端的电压可适时触发并联间隙并闭合快速合闸开关，作为电容器的后备保护。

如图3-30所示，电容器电压信号经电—光转换转化为光信号，通过光纤传送到本地中央监控系统。当电网发生短路故障时，电容器两端电压开始升高；如果避雷器没有在给定时间内动作，当电容器电压超过阈值时，由CPU发出指令来触发并联间隙，并在给定时间内闭合快速合闸开关，起到保护电容器组的作用。然后，由CPU发出指令，在给定时间内闭合总旁路开关。

图3-30 电容器两端电压的在线监测