2. 牵引变电所直流母线正极接地故障定位
场景对象与可观测信号
牵引变电所直流母线正极接地，本质是正极对地绝缘被击穿或经低阻通道连通地网。此时母线正负极对地电压不再对称：正极对地电压 U+ 明显下降，负极对地电压 U- 绝对值上升，而母线线电压 Udc = U+ - U- 可能基本不变。因此定位不能只看母线电压，必须结合绝缘监测装置的接地电阻读数与各馈线电流的分布差异。
本例设定一个典型 1500 V 直流牵引变电所：两段母线经母联相连，每段带 2 回馈线（上行/下行），绝缘监测装置分别采集正极对地电压、负极对地电压与正极对地绝缘电阻 R+。故障场景为：正极对地绝缘电阻由正常 >10 MΩ 降至约 8 kΩ，U+ 由约 +750 V 降至约 +120 V，U- 由约 -750 V 升至约 -1380 V，母线线电压维持约 1500 V。
故障区段初判逻辑
初判的核心是“先确认是正极接地，再判断接地发生在母线侧还是馈线侧”。判据顺序如下：
- 确认接地极性：
U+下降且U-绝对值上升，R+低于告警阈值（如 100 kΩ），判定为正极接地。 - 区分母线接地与馈线接地：若所有馈线断路器均未跳闸、各馈线电流无异常增大，且接地电阻稳定不随馈线投退变化，则接地大概率在母线或母线上所接设备侧；若某回馈线退出后
R+明显回升，则接地在该馈线上。 - 母线分段定位：对两段母线分别拉合母联，观察
R+与U+是否随分段隔离而恢复，从而把接地锁定到某一母线分段。
初判阶段严禁直接拉开馈线断路器去“试”，应先在绝缘监测装置上读取分段前后的
R+ 变化，用数据判断，再决定是否进行母联操作。定位步骤设计（以本例数据为例）
基于上述信号，按以下顺序执行，每一步都以绝缘监测读数作为判断依据，而不是凭经验直接操作：
- 记录基准值：在绝缘监测装置上记录
U+、U-、R+及两段母线全部馈线电流，作为分段前后的对比基准。 - 核对馈线状态：确认 QF11、QF12、QF21、QF22 均未跳闸，馈线电流无短路特征（本例各馈线电流均在正常负荷范围），初步排除馈线侧金属性短路接地。
- 母联分段试验：拉开母联 QF00，观察
R+。若R+仍为约 8 kΩ，说明接地在Ⅰ段母线及其所接设备上；若R+回升，则接地在Ⅱ段。 - 馈线逐回退出验证：在分段状态下逐回退出Ⅰ段馈线，若
R+始终不回升，可确认接地不在馈线，而在母线本体、母线避雷器、直流柜母排或所内直流设备侧。 - 段内细查：对Ⅰ段母线停电后，用 1000 V 绝缘电阻表分别测量正极母排对地、避雷器、直流柜进出线端子对地绝缘，锁定具体接地点。
母联分段与馈线退出会改变直流系统运行方式，操作前须确认另一段母线具备独立带载能力，并按所内倒闸作业规定执行；绝缘监测装置的告警阈值与量程应以现场定值为准。
结果判读与验证
| 观察项 | 分段前 | 拉开 QF00 后 | 判读 |
|---|---|---|---|
| U+ | +120 V | +118 V | 正极接地持续存在 |
| U− | −1380 V | −1378 V | 负极对地电压未恢复 |
| R+ | 8 kΩ | 8.2 kΩ | 接地未随分段隔离消失 |
| Ⅰ段馈线电流 | 正常负荷 | 正常负荷 | 无馈线短路特征 |
表中数据为教学示例值。判读结论：接地锁定在Ⅰ段母线侧，且不在馈线上，需对Ⅰ段母线本体及所接直流设备做停电绝缘复测。复测时若正极母排对地绝缘电阻仍低于阈值，而各馈线端子对地绝缘正常，即可把接地点收敛到母排或母线避雷器；若某设备端子对地绝缘异常，则该设备为故障点。验证通过的标志是：隔离故障点后 R+ 回升至正常范围、U+ 与 U- 恢复对称，且各馈线恢复送电后绝缘监测不再告警。