我国电网正朝着全国互联方向发展，全国大电网具有大容量、远距离、超高压、多区域互联的特点，电网互联带来调度灵活和经济运行的同时，也对电力设备的可靠性提出更高要求。在现代电力系统中，无功功率补偿装置与电网的稳定经济运行、电压支撑息息相关，高压电力电容器作为主要无功功率补偿设备，大量应用于电网中。电力电容器在运行中损坏次数多、不可修复，甚至发生电容器爆炸而造成严重事故，对电力系统的安全经济运行构成隐患、威胁到运行人员的人身安全。电力电容器损坏与电网运行、现场环境均有密切联系，其影响损坏因素多、组合变化复杂，一直是研究电力电容器损坏机理及故障诊断所面临的难题。因此，开展基于电网实际运行场景的电力电容器损坏机理研究具有重要的理论和实际意义。　　 电力电容器损坏与多种运行因素有关，本文以我国广泛使用的高压电力电容器为研究对象，从电网的实际运行场景出发，对电力电容器开展故障分布统计、主要损坏因素确定、损坏影响理论分析、电气仿真计算、损坏现场监测及电容器解剖试验的全方位研究，深入认识电力电容器损坏机理，为电容器故障诊断及防范提供依据。　　 本文的主要研究工作包括：　　 （1）针对影响电力电容器损坏主要因素难以明确，开发了电容器故障统计软件，统计了某供电企业所属电力电容器的丰富数据样本，涉及546组10kV并联无功补偿电力电容器组，总容量共3325Mvar的4368只电容器在一年半之内的运行故障数据。设计了电容器损坏因素的统计分类，对故障发生规律与影响因素的关联性进行多角度统计，根据电容器故障损坏分布与故障统计结果，得到了电容器损坏与相关影响因素的关系，损坏主要与暂态过电压、谐波电流、内部运行温度等因素有关，为深入研究电力电容器的损坏机理提供方向。　　 （2）针对影响电力电容器损坏的电网运行因素之一：暂态过电压，分析了电容器组操作过电压是影响电容器损坏的主要暂态过电压，结合实际电容器组的接线和参数，分析电容器在分合闸过程中各种过电压情况，建立EMTP仿真模型研究电容器组操作过电压波形，并根据国内外电力电容器的测试、运行过电压的过电压标准，分析了电容器组分合闸的过电压倍数特点及其加速电容器电介质老化的影响程度，其中分闸的重燃过电压将严重危及电容器极间击穿损坏。　　 （3）针对影响电力电容器损坏的电网运行因素之二：谐波电流，依据电容器的实际接入电网参数，探讨投入的电容量与接入点的电路谐振频率发生变化规律，研究各次谐波导致谐波电流谐振放大规律，分析电容器单次谐波过电流的上限值和合闸涌流的谐波特征。探讨谐波电流对电容器电介质的影响程度，根据电网监测数据，研究实际电网谐波对电容器损坏的影响程度。　　 （4）针对运行现场因素对电容器损坏的影响，分析了内部运行温度对电容器寿命的关系，研究了电容器内部运行温度与运行容量、介质损耗、电容器外壳形状和运行环境温度等因素的相关关系，建立了电容器内部温度估计模型，计算不同运行容量、不同环境温度下电力电容器的内部最热点温度，并利用红外热像仪监测运行现场实验数据，以验证温度计算模型的有效性和实用性。　　 （5）针对电力电容器在运行中击穿损坏过程十分短暂，其故障特征难于获得，开展了电容器击穿特征量的理论分析，并估计故障相电容器的电压暂态变化量和放电电流的峰值。在EMTP中建立故障击穿模型，计算电容器在运行中击穿的故障电气波形，得到电容器击穿的故障特征，进一步与电力电容器在线运行监测装置所得的实验数据进行了比较，验证上述理论分析和仿真计算的正确性。结合故障电容器的解剖试验，研究结果有助于认识电容器的损坏发展过程，为电容器的运行维护及故障查找提供准确信息。　　 （6）针对电容器损坏击穿过程涉及多因素而难以合理解释的问题，提出了综合考虑影响电容器损坏的各主要运行因素，运用证据理论原理，充分解析了电容器击穿损坏的可能原因、发生条件和发展过程，合理描述了电力电容器损坏的可能途径，并设计了电容器故障诊断架构。在上述研究基础上，从切断或减缓电力电容器损坏的途径和因素角度，提出防范电力电容器损坏的切实对策。