并联电容器组作为电网中主要的无功补偿装置，普遍应用于变电站主变低压侧。变电站内的电容器故障频繁发生，给供电企业造成较大经济损失，对电网安全运行构成很大威胁。并联电容器的故障与电容器本身的制造水平、使用条件、控制保护装置的配置，以及控制保护装置工作的可靠性有关，电网的运行状态也对电容器有着一定的影响。正确分析电容器的故障，合理进行电容器组的保护配置，对保证电网运行的可靠性，提高电力企业及社会的经济效益具有重大意义。本文分析了框架式并联电容器组的配套设备和运行要求，根据某地区变电站电容器组的实际运行情况，对并联电容器组的故障类型进行了统计分析，对电容器组不平衡保护的原理和适用范围进行了分析，对电容器组接线方式的选择依据和性能比较进行了深入探讨。针对10kV并联电容器组的保护配置，根据相应的整定原则，对两种常用不平衡保护方式的整定计算进行了推导，给出了相应的整定计算公式，并编写了10kV并联电容器组不平衡保护整定值计算软件。对于35kV大容量并联补偿电容器组，以60Mvar内熔丝电容器组为例，介绍了35kV并联补偿电容器组的几种常用保护方案，对每一种保护方案建立了相应的仿真计算模型。应用EMTDC/PSCAD对电容器组元件击穿故障后的电压电流分布特征，以及不平衡保护整定值进行了仿真计算。最后，对几种方案的技术经济指标进行了相应的对比，选出了最佳的保护方案。通过统计分析，发现并联电容器组的故障以电容器电容变值，即元件击穿故障为主，电容器组的故障与电容器组的接线方式、环境温度和产品质量等因素有关。通过对35kV并联电容器组保护配置的仿真计算和比较分析，认为60Mvar容量35kV电压等级电容器组不应采用双星形不平衡电流保护方式，最好采用桥式相电流差动保护方式，也可以采用相电压差动保护方式。