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變電站直流系統(tǒng)接地故障原因及對策

文檔作者：路欣怡，倪一洋文檔來源：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司		更新日期： 2026年05月15日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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上一篇：電力工程110 kV電氣設(shè)備安裝方法研究

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工程技術(shù)研究 第9 卷 總第170 期 2024 年9 月 發(fā)展與創(chuàng)新
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摘要：變電站直流系統(tǒng)一般由直流母線、充電裝置和
蓄電池等部分組成，作為變電站內(nèi)保護(hù)、測控裝置、
斷路器控制電源等的重要負(fù)載電源，直流系統(tǒng)對變電
站的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著十分重要的作用。直流系統(tǒng)接
地故障是變電站常見的故障類型，對變電站一次設(shè)備
的可靠運(yùn)行有嚴(yán)重危害。文章首先對變電站直流系統(tǒng)
接地故障的類型與原因進(jìn)行分析，介紹了幾種變電站
直流系統(tǒng)接地故障的判斷方法，并提出了變電站直流
系統(tǒng)接地故障的對策，旨在為變電站直流系統(tǒng)的穩(wěn)定
運(yùn)行提供可靠的支持與保障。
關(guān)鍵詞：變電站直流系統(tǒng)；接地故障；電源互串接地；
分支接地故障
Abstract: The DC system of substation is generally composed
of DC bus, charging device and battery. As an important
load power source for protection, measurement
and control device, circuit breaker control power source
in substations, DC system plays a very important role in
the safe and stable operation of the substation. Grounding
fault of DC system is a common fault type in substations,
which has serious harm to the reliable operation of primary
equipment in substations. This paper fi rst analyzes the
types and causes of DC system grounding faults in substations,
introduces several methods for judging DC system
grounding faults in substations, and puts forward countermeasures
of DC system grounding faults in substations,
aiming at providing reliable support and guarantee for the
stable operation of substation DC system.
Keywords: substation DC system; grounding fault; power
interconnection grounding; branch grounding fault
分類號：TM63；TM862
變電站直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要組成
部分，變電站運(yùn)行環(huán)境較為特殊，直流系統(tǒng)接地故障
較為常見，會直接影響變電站的可靠性。由于變電站
直流系統(tǒng)接地故障的起因較為復(fù)雜，在實(shí)際處理的過
程中可以通過故障的表現(xiàn)進(jìn)行有效的分類，以便采用
相應(yīng)的處理方式，避免故障范圍擴(kuò)大，減少直流系統(tǒng)
接地導(dǎo)致的安全、穩(wěn)定性問題。
1 變電站直流系統(tǒng)接地故障的類型與
原因
1.1 電源互串接地
變電站直流系統(tǒng)通常適用于變電站的保護(hù)、控制、
信號等設(shè)備的供電，不同的設(shè)備采用不同類型的電源，
因此同一個(gè)變電站直流系統(tǒng)往往包含多個(gè)電源。電源
之間的電壓等級有一定的差別，當(dāng)電源互串接地現(xiàn)象
發(fā)生時(shí)，極易導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備運(yùn)行異常。在實(shí)際應(yīng)用過
程中，引起電源互串接地的原因較為復(fù)雜，絕緣損壞、
老化、安裝失誤等均可能導(dǎo)致電源互串接地現(xiàn)象的產(chǎn)
生[1]。其中，絕緣損壞是常見的電源互串接地誘因，
當(dāng)直流電源的絕緣材料因?yàn)槔匣⑽廴镜仁r(shí)，會
導(dǎo)致不同的電源之間產(chǎn)生意外接觸，從而引發(fā)電源互
串接地的情況。
1.2 分支接地
分支接地故障指直流系統(tǒng)中的某個(gè)分支線路或設(shè)
備發(fā)生的接地，該現(xiàn)象會導(dǎo)致直流系統(tǒng)電壓出現(xiàn)異常，
引起設(shè)備誤動作或損壞等情況，從而直接影響變電站
的正常運(yùn)行。在實(shí)際的工作中，分支接地故障主要是
維修和改造不當(dāng)引起的接線不規(guī)范、接頭處理不當(dāng)而
作者簡介： 路欣怡，女，碩士，工程師，研究方向?yàn)樽冸娺\(yùn)維。 導(dǎo)致的線路絕緣受損現(xiàn)象。特別是在變電站中電路過
變電站直流系統(tǒng)接地故障原因及對策
Cause and Countermeasure for Grounding Fault of Substation DC System
路欣怡，倪一洋
LU Xinyi, NI Yiyang
國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215000
Suzhou Power Supply Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Suzhou 215000, Jiangsu, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2024.18.070 .
發(fā)展與創(chuàng)新 2024 年 第18 期 總第170 期 工程技術(shù)研究
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多時(shí)，維護(hù)人員極易出現(xiàn)接線失誤，從而導(dǎo)致電源異
常點(diǎn)增多。相較于電源互串接地，分支接地的數(shù)量較多，
且接地時(shí)即便斷開部分電源也不會產(chǎn)生明顯的電壓變
化，需要逐個(gè)排查故障點(diǎn)，因此故障的處理難度較大[2]。
1.3 假性接地
假性接地是看似接地但并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)接地的情
況。當(dāng)系統(tǒng)中某些設(shè)備或元件電阻值降低時(shí)，會引起
系統(tǒng)對地電壓異常。在使系統(tǒng)誤報(bào)警的同時(shí)，也會給
系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來不利的影響。假性接地通常可以
通過絕緣檢測的方式進(jìn)行確認(rèn)，當(dāng)絕緣水平降低后，
系統(tǒng)就會出現(xiàn)假性接地異常。但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，
感應(yīng)電流頻率異常、接地電容電流異常增大等故障也
會導(dǎo)致假性接地現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此，通常可以通過提
升絕緣監(jiān)控精度、增強(qiáng)設(shè)備抗干擾能力等方式有效減
少假性接地現(xiàn)象的產(chǎn)生。
1.4 金屬和非金屬性接地
金屬性接地指直流系統(tǒng)中某點(diǎn)通過低電阻的路徑
直接與大地相連，如電纜外皮、設(shè)備外殼等金屬導(dǎo)體
與大地直接接觸。其外在表現(xiàn)為接地電阻低，易引起
系統(tǒng)電壓的迅速下降，從而引發(fā)保護(hù)裝置動作，降低
系統(tǒng)的穩(wěn)定性。非金屬性接地則完全相反，其會通過
高電阻的路徑進(jìn)行接地，此時(shí)系統(tǒng)整體的接地電阻較
高，極易引起系統(tǒng)對地電壓異常，雖然并不會立即引
發(fā)保護(hù)動作，但會導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定[3]。金屬與非
金屬接地通常都與絕緣情況有直接聯(lián)系，當(dāng)直流系統(tǒng)
絕緣保護(hù)能力出現(xiàn)問題時(shí)，會使金屬或非金屬導(dǎo)體接
觸地面而引起接地情況，如天氣等因素引起異常浮動，
排查難度也較大。
2 變電站直流系統(tǒng)接地故障的判斷方法
2.1 概率判斷法
當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，維護(hù)、值班人員可
以根據(jù)變電站的運(yùn)行環(huán)境、參數(shù)變化，分析不同故障
的發(fā)生率，此即概率判斷法，也被稱為經(jīng)驗(yàn)法。首先，
天氣因素給變電站直流系統(tǒng)帶來的影響明顯，特別是
濕度較高的雨、雪、霧天氣中，環(huán)境濕度的增加會導(dǎo)
致設(shè)備絕緣狀態(tài)發(fā)生較大的變化。特別是極易受到天
氣因素影響的室外設(shè)備，在運(yùn)行過程中，環(huán)境濕度的
增加會導(dǎo)致變壓器接線處、開關(guān)機(jī)構(gòu)箱、端子刀閘等
絕緣能力較差的部分因?yàn)榻^緣條件的變化而產(chǎn)生接地
故障[4]。其次，不少變電站建設(shè)在野外，昆蟲、小動
物的活動也會導(dǎo)致直流系統(tǒng)受到相應(yīng)的影響。雖然可
以通過提升密封水平，避免這些影響，但是由于變電
站運(yùn)行環(huán)境不確定，無法完全避免小動物、昆蟲接近
變電站直流系統(tǒng)而引發(fā)短路、接地等問題。此外，當(dāng)
變電站存在施工、維護(hù)行為時(shí)，人為因素也會導(dǎo)致變
電站直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障。因此，當(dāng)施工過程中出
現(xiàn)接地故障時(shí)，要立即停止所有作業(yè)，并檢查各施工
細(xì)節(jié)，以快速確定可能的故障點(diǎn)和故障范圍。
2.2 拉路法
拉路法是較常見的接地回路故障檢測方法，指通
過逐個(gè)短時(shí)斷開的方式檢查系統(tǒng)的報(bào)警情況。逐個(gè)短
時(shí)斷開可能存在故障的回路，并根據(jù)系統(tǒng)提供的告警
確定故障所在的支路。在使用拉路法判斷變電站直流
系統(tǒng)接地的過程中，需要明確拉路斷開的順序。在直
流饋線支路的切斷過程中，需要控制短時(shí)切斷時(shí)間小
于3 s，無論回路是否告警都要快速合上，從而避免系
統(tǒng)出現(xiàn)其他故障。通常情況下，拉路法可以通過優(yōu)先
斷開臨時(shí)工作電源、事故照明回路、通信電源的順序
逐個(gè)檢查。若沒有查出故障，表明系統(tǒng)可能存在多點(diǎn)
接地的現(xiàn)象，因此應(yīng)提前做好系統(tǒng)電壓的監(jiān)測工作，
查看系統(tǒng)電壓的波動情況，從而更準(zhǔn)確地確定故障發(fā)
生在哪個(gè)支路，并通過解開支路環(huán)網(wǎng)的方式快速找出
并處理故障[5]。
2.3 絕緣監(jiān)測法
上述兩種查找方法都比較傳統(tǒng)，但可能造成設(shè)備
無主保護(hù)運(yùn)行，重要運(yùn)行設(shè)備的保護(hù)和控制電源不能
隨意拉合，此時(shí)就要使用絕緣監(jiān)測裝置或便攜式直流
接地定位裝置，在不停電的情況下查找直流接地故障。
絕緣監(jiān)測裝置主要是運(yùn)用平衡電橋法或注入電流法對
母線電壓進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)電壓值低于原設(shè)定的定值時(shí)，
就會掃查各分支回路絕緣情況，判斷接地故障所在
支路[6]。
3 變電站直流系統(tǒng)接地故障的對策
3.1 采取故障預(yù)防措施
采取有效的故障預(yù)防措施，對減少變電站直流系
統(tǒng)接地故障具有重要的作用。由于大多數(shù)變電站直流
系統(tǒng)接地故障均是絕緣問題產(chǎn)生的，因此在變電站運(yùn)
行維護(hù)過程中，首先應(yīng)建立有效的絕緣監(jiān)測機(jī)制。針
對不同的絕緣系統(tǒng)，使用相應(yīng)的設(shè)備展開絕緣系統(tǒng)的
檢查與測試[7]。還要重點(diǎn)處理電纜、接頭、電池等關(guān)
鍵部位的絕緣問題。在發(fā)現(xiàn)絕緣問題后，應(yīng)立即展開
原因分析，并采取維護(hù)、更換的方式，提升絕緣系統(tǒng)
工程技術(shù)研究 第9 卷 總第170 期 2024 年9 月 發(fā)展與創(chuàng)新
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的可靠性。其次，進(jìn)一步明確直流系統(tǒng)的安裝與維護(hù)
標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行安裝與維護(hù)工作，并
針對電纜的敷設(shè)、接頭、理線建立詳細(xì)的工作計(jì)劃和
標(biāo)準(zhǔn)，以確保設(shè)備的安裝符合相應(yīng)規(guī)范和要求。同時(shí)，
還應(yīng)建立系統(tǒng)維護(hù)記錄，以便及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀
態(tài)，從而為故障預(yù)測提供可靠的數(shù)據(jù)與信息支持。最后，
還應(yīng)做好變電站直流系統(tǒng)的環(huán)境控制工作，加強(qiáng)變電
站直流系統(tǒng)的封閉處理，并做好溫濕度控制，從而提
升變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的可靠性與穩(wěn)定性，全面
減少環(huán)境因素帶來的變電站直流系統(tǒng)接地故障[8]。
3.2 正確處理故障告警信息和定位
當(dāng)變電站直流系統(tǒng)反饋故障告警信息時(shí)，應(yīng)及時(shí)
檢查變電站絕緣監(jiān)測的告警信號，重點(diǎn)檢查直流系統(tǒng)
正負(fù)極的最低電阻、電壓情況，從而初步判斷變電站
直流系統(tǒng)接地的類型，以作出快速處理決策。當(dāng)監(jiān)測
告警信號表明系統(tǒng)存在電壓、電阻降低的現(xiàn)象時(shí)，則
表明系統(tǒng)可能存在接地故障。引起電壓、電阻降低的
原因較多、較為復(fù)雜，在實(shí)際處理過程中需要根據(jù)監(jiān)
測面板查看母線對地電阻電壓變化情況進(jìn)行判斷[9]。
在現(xiàn)場檢修維護(hù)過程中，還可以通過直接測量主接線
母線電壓及饋線支路的電壓判斷變電站直流系統(tǒng)是否
存在故障。若現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)電壓降低，則表明變電站
直流系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生接地故障，因此需要快速展開故障
點(diǎn)的定位和處理。
在實(shí)際故障定位過程中，可以利用絕緣監(jiān)測裝置
的支路查找功能，確定饋線支路是否存在可能出現(xiàn)的
故障，并進(jìn)一步核對饋線電路編號，以便于快速鎖定
出現(xiàn)故障的下級設(shè)備。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)分線支路負(fù)荷較
低時(shí)，則要進(jìn)一步使用測量儀器逐一排查可能出現(xiàn)故
障的節(jié)點(diǎn)。若依然無法確定故障點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)要求繼保
班斷開環(huán)網(wǎng)供電，展開故障點(diǎn)查詢，并檢查戶外設(shè)備
是否存在進(jìn)水、導(dǎo)線接地等現(xiàn)象。
3.3 有針對性地處理故障點(diǎn)
確定故障點(diǎn)后，需要根據(jù)故障點(diǎn)產(chǎn)生的原因進(jìn)行
針對性的處理。針對不同的故障類型，采取相應(yīng)的處
理措施，確保故障得以快速排除。針對絕緣損壞的電纜，
需要切除損壞的電纜部分，并使用相同規(guī)格的新線纜，
用專業(yè)剝皮工具撥出絕緣層后將新線纜與原有的電纜
進(jìn)行連接，保證連接牢固后，使用絕緣膠帶或熱縮套
管對連接處進(jìn)行絕緣處理，確保沒有裸露的導(dǎo)體，然
后固定新線纜，以免機(jī)械振動導(dǎo)致?lián)p傷。當(dāng)接頭存在
問題時(shí)，首先需要判斷接頭的腐蝕情況，若接頭完全
損壞，要更換新的、相同規(guī)格的接頭，提升接頭的可
靠性。針對可修復(fù)的接頭，可以使用砂紙、清潔劑去
除表面的氧化層，并對接頭與線纜的連接位置進(jìn)行絕
緣處理，提升絕緣強(qiáng)度。若機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)水，應(yīng)在
排水完成后進(jìn)行加熱風(fēng)干，并更換防水膠圈，確保機(jī)
械結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密封性、防水性符合要求[10]。
4 結(jié)束語
電站直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，易對變電站的穩(wěn)
定性和安全性帶來較大的影響，因此應(yīng)加強(qiáng)變電站直
流系統(tǒng)接地故障的預(yù)防。在發(fā)現(xiàn)直流接地告警信號時(shí)，
值班人員應(yīng)進(jìn)行快速處理，通過系統(tǒng)告警信號查找可
能存在的故障點(diǎn)，并配合檢修維護(hù)班做好故障消除，
以恢復(fù)系統(tǒng)正常的運(yùn)行狀態(tài)。在變電站運(yùn)行的過程中，
應(yīng)優(yōu)先使用先進(jìn)的設(shè)備和材料，做好直流系統(tǒng)接地故
障的預(yù)防與檢測，從而有效提升接地故障的查找效率
和準(zhǔn)確度，為快速處理接地故障、保障電力系統(tǒng)的可
靠運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王芮帆，劉鑫，曹金鑫.變電站直流系統(tǒng)接地故障原因及對策分析
[J].光源與照明，2024（2）：189-191.
[2] 程媛，張健韜，李仲強(qiáng)，等.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找策略綜
述[J].南方能源建設(shè)，2023，10（5）：57-64.
[3] 余海.基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站直流絕緣檢測技術(shù)研究[D].淄博：山
東理工大學(xué)，2022.
[4] 李鵬宇，王薇，劉承敏.變電站直流系統(tǒng)接地故障的處理分析[J].
大眾用電，2023，38（6）：53-54.
[5] 林賢麟，林繼濤，何美鈴.變電站直流系統(tǒng)接地故障檢測技術(shù)[J].
電工技術(shù)，2021（22）：176-178，184.
[6] 余海.基于物聯(lián)網(wǎng)的變電站直流絕緣檢測技術(shù)研究[D].淄博：山
東理工大學(xué)，2021.
[7] 任新，侯穎茵.變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)互竄故障分析及處理方法[J].
項(xiàng)目工程，2024，2（4）：35-38.
[8] 董楚然，陳豪，申杰.變電站直流系統(tǒng)接地故障的危害及處理[J].
電力與能源，2024，45（3）：335-338.
[9] 李能俊，楊海成，許顯科，等.基于DT-CWT和SVD的變電站直流
系統(tǒng)接地故障檢測技術(shù)研究[J].電氣傳動，2024，54（5）：80-857.
[10] 劉朝欣.變電站直流系統(tǒng)交流電竄入的監(jiān)測裝置研究與應(yīng)用[D].
南昌：南昌大學(xué)，2023.

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