作者对蓄电池漏液等6种引起直流系统接地故障的现象进行了分析，阐述了其产生的原因、危害及处理办法。尤其是随着直流系统的发展而新出现的接地故障，如抗干扰电容盒、故障录波装置及接线错误引起的接地故障，值得运行检修人员关注。

直流系统接地是一类严重故障，须24小时内处理好。只有详细了解各种接地故障的外在表现及产生的原因，运行检修人员才能准确、快速查找和处理接地故障。下面将对6种少见且不易查找的接地故障现象进行分析。

1 蓄电池漏液

给保护设备等提供工作电源的直流系统，均配备有铅酸电池，长时间运作后，由于电能液的渗漏，与放置蓄电池的金属架接触，将引起接地故障。

图1 蓄电池接地故障

产生原因：①蓄电池长期过充电、过温，导致壳体膨胀裂开；②壳体老化；③蓄电池底部微小颗粒，在应力的作用下，将蓄电池底部壳体顶坏。

现象：是一种特殊的两极接地故障，采用拉闸判断蓄电池是否接地时，要同时将正负极两个熔断器断开，接地故障现象才会消失，断开任何一只，接地故障仍然存在，会导致误判蓄电池没有接地。如图1中断开熔断器F1，接地故障与负极分离，但仍然通过熔断器F2与正极相连。

危害：蓄电池漏液将使该蓄电池失去电解液，导致蓄电池失效，进而使整组蓄电池容量下降。

处理：将漏液的该单体蓄电池退出运行。

2 交流串入

厂、站直流系统，当中性点接地的交流电源串入时，将产生接地故障。如图2所示。

图2 交流串入引起的接地

产生原因：220V交流照明电源与PT57.8V电压源，由于绝缘下降、误碰、误接等原因，串入直流系统。

现象：用公用表直流挡测量对比压时，一极为0V，另一极则为母线电压。而用交流挡测量对地电压时，正、负极交流电压相同，如220V AC等，表明站用交流220V火线串入到直流系统，直流对地电压为0V的那一极，则为交流串入极，如图2中为正极交流接地。

危害：可能引起保护等控制设备误动[1]。如果是PT57.8V电压源串入直流系统，还将导致ＰＴ电压下降，使保护计算母线电压时出现错误，产生越级跳闸等事故。

处理：断开交流电源与直流系统的连接点即可。

３ 错误接线

当某负荷正负电源线分别接入I、II 段母线时，将发生两段母线均出现接地故障。如图３所示，Ｉ段母线正极接地，II 段母线负极接地。

图3 错误接线引起的接地

该接地故障是重要变电站采用２套直流系统后，出现的新型接地故障。如广东惠州某220kＶ变电站、浙江金华某500kＶ变电站均发生过上述接地。

图３中，V1、V2分别为I、II段母线电压，R1、R2与R３、R４分别为I、II段母线直流接地故障检测平衡桥电阻，RＤ为跨接在I段正极、II段负极的负载总电阻，V1+、V1-、V2+、V2-分别为I、I母线的正极、负极对地电压。

为便于计算，假定：V1＝V2＝V，R1＝R2＝R３＝R４＝R，可求出：

V1+=½V*RD/（RD+R）..............（1）

V1-=-½V*（RD+2R）/RD+R）..（2）

V2-=-½V*RD/RD+R）.................（3）

V2+=½V*（RD+2R）/RD+R）...（4）

VD=V*RD/RD+R）......................（5）

假设R＝50kW，RD＝5kW，V＝220V可计算出：

V1+=＝V2-=10V；V2+＝V1-＝210V；

VD＝２０V＝９.１%*母线电压。

现象：２套直流系统同时接地，１套正极接地，另一套负极接地。接地极对地电压相同。跨接２段母线的负载RD两端的电压为接地极电压的２倍，并大大小于母线电压。

危害：使图３中负荷RD失压，并将导致其拒动等。

处理：将负荷的电源线接入同一段母线。

4 抗干扰电容盒

抗干扰电容盒或开关电源进线，都配有图４中所示电路，主要作用是防止高频充电电源的各种干扰信号进入微机保护,损坏微机保护的绝缘和元件。当图４中滤波电容C３、C４、C５、C６发生绝缘下降或击穿时，将引起直流系统接地故障。

图4 抗干扰电容盒接地

现象：该接地非常隐蔽，查找时要细心耐心。如浙江杭州某２２０kＶ变电站2009年元月发生抗干扰电容盒接地故障，用了将近１个月的时间逐步更换电源板进行检测才找出该接地故障。

危害：将使微机保护的抗干扰能力下降，并可导致微机保护装置故障。

处理：更换抗干扰电容盒或该开关电源。

5 故障录波屏

近几年来，为了加强对直流系统的故障分析，大都要求故障录波屏记录直流系统母线电压和正负机对地电压。

图5 故障录波输入回路接地

对地电压的取样一般通过R1、R2、R3、R4分压，如图５所示。由于没有统一规定，故障录波生产厂家为了方便，采用的取样电阻均小于100kW，这样绝缘装置将检测出直流系统绝缘下降，有的变电站两套直流系统并列运行后绝缘电阻更低。

危害：降低了直流系统的绝缘电阻及绝缘装置的检测灵敏度。

处理：提高故障录波屏对地电压取样电阻值至2～３MW。这样即可保证故障录波的采样精度，又不影响直流系统的绝缘。

浙江湖州供电局2009年某220kＶ变电站经常发生由故障录波引起的接地故障。

6 平衡桥电阻损坏

无论是早期的绝缘监测继电器，还是现在运行的微机绝缘监测装置，都配有平衡桥电阻， 如图６所示，直流系统正负极可接入一个电阻，即R1、R2。

一方面是为了将正负极对地电压稳定在50％的母线电压，防止一点接地引起保护误动。另一方面，用于接地故障告警监测，当有接地故障发生时，绝缘装置发出告警信号，告知运行维护人员到变电站现场处理接地故障，避免发生２点或２点以上接地故障，引起保护误动或拒动。

图6 平衡桥故障引起接地

现象：当正极平衡桥电阻断开，将发生负极全接地，即负极电压为０Ｖ，反之当负极平衡桥电阻断开，则发生正极全接地，即正极电压为０Ｖ。当正负极平衡桥电阻全部断开时，对地电压不稳定，有时正极偏低，有时正极偏低，有时２极都偏低。

产生原因：绝缘装置平衡桥电阻选择的功率太小，长期过热导致电阻烧断。

危害：该接地故障有时需要通过运行人员测量直流系统对地电压才能发现，致使直流系统长期接地而不知晓，再发生接地故障可能引起保护误动。

处理：这种由平衡桥电阻损坏引起的接地故障，由于不是系统真正接地，会导致运行维护人员浪费大量精力查找接地故障，但始终找不到接地点，值得大家注意,如果发生无法查找直流接地的原因时就要考虑平衡桥电阻损坏问题,通过更换正常的平衡桥进行检验。

此类接地故障在许多变电站都有发生。

7 结论

随着直流系统负载、运行方式等变化，引起接地故障原因也将方式改变，运行维护人员应及时了解和充分认识各种接地各种的表象与危害，既要预防接地故障的发生，还要快速处理各种接地故障，以提高直流系统的运行可靠性，保安全证电力系统的安全运行。

本文编自《电气技术》，标题为6种接地故障现象与分析，作者为卢纯义、赵胜红 等。

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