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摘要
變電站接地系統(tǒng)是保證人身和電氣設備安全、維護電力系統(tǒng)可靠運行的重
要措施。發(fā)、變電站接地網(wǎng)設計是重要的電氣設計之一。隨著電力系統(tǒng)容量不
斷增大，故障時流入地網(wǎng)的電流將隨之增大，特別是特高壓換流站的入地電流
可達3OkA，接地網(wǎng)面積可達數(shù)十萬平方米，等間距的大型變電站接地網(wǎng)的地表
電位梯度大，散流不均勻。同時，土壤電阻率較高的地區(qū)，僅靠水平接地網(wǎng)時
接地電阻往往不能滿足有關規(guī)定的要求，如何經(jīng)濟、有效地減小接地電阻也成
為電力系統(tǒng)十分關注的課題。因此有必要研究特高壓接地網(wǎng)的優(yōu)化設計和降阻
措施。
本文首先針對等間距接地網(wǎng)存在的問題，總結國內(nèi)外接地網(wǎng)的優(yōu)化原則和
方法的基礎之上，提出特高壓接地網(wǎng)的優(yōu)化方法。其次分析了均勻土壤中垂直
接地極對接地電阻的影響。然后分析了雙層土壤中各種參數(shù)(上層土壤電阻率、
反射系數(shù)、上層土壤厚度、垂直接地極長度等)對接地網(wǎng)接地電阻的影響，最
后研究了多層土壤中垂直接地極對降阻效果的影響并給出了垂直接地極的選取
方案。同時對垂直接地極的選用和安裝提出了建議。
本文最后結合換流站接地網(wǎng)設計，研究了換流站接地系統(tǒng)設計的方法、步
驟和垂直接地極在特高壓接地網(wǎng)中的應用。重點對均壓導體不等間距布置的實
際應用進行了研究，通過采用地網(wǎng)計算軟件CDEGS的反復計算，得到了地網(wǎng)布
置的最優(yōu)化方案，接觸電壓、跨步電壓比等間距布置時都有所降低，并且減少
了水平接地體的使用，節(jié)約了施工成本，具有一定的工程實用價值。
關鍵詞:接地網(wǎng);接地電阻;優(yōu)化設計;垂直接地極;接觸電壓
第1章緒論....................……，.....................................
1.1研究意義....................……，.................................
1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀分析.................................................
1.2.1接地網(wǎng)的優(yōu)化..............................................
1.2.2降低接地電阻的研究..................................
1.3本論文的主要工作............................................
第2章接地網(wǎng)的優(yōu)化................................................
2.1等間距接地網(wǎng)中存在的問題.............................
2.2接地網(wǎng)優(yōu)化設計的基本原理.‘...........................
2.3常見的優(yōu)化方法比較.........................................
2.3.1均勻土壤中的優(yōu)化設計..............................
2.3.2水平雙層土壤中的優(yōu)化設計.....……，..........
2.3.3討論..............................................................
第3章垂直接地極的應用研究.................................
3.1均勻土壤中垂直接地極對接地電阻的影響.....
3.1.1垂直接地極的布置位置分析......................
3.1.2垂直接地極降阻效果分析..........................
3.2雙層土壤中垂直接地極對接地電阻的影響.....
3.2.1仿真設計......................................................
3.2.2上層土壤電阻率..........................................
3.2.3反射系數(shù)......................................................
3.2.4上層土壤厚度..............................................
3.2.5垂直接地極長度..........................................
3.3多層土壤中垂直接地極對接地電阻的影響.....
3.3.1仿真計算......................................................
西南交通大學碩士研究生學位
3.3.2垂直接地極對降阻效果的影響研究...........
3.3.3垂直接地極方案的選擇..............................
3.4垂直接地極的選用與安裝建議.........................
第4章?lián)Q流站接地系統(tǒng)設計.....................................
4.1接地系統(tǒng)設計步驟.............................................
4.2換流站接地系統(tǒng)設計.........................................
4.2.1換流站基本情況...........................................
4.2.2入地短路電流...............................................
4.2.3接地網(wǎng)面積選擇...........................................
4.2.4換流站地網(wǎng)設計標準要求...........................
4.2.5換流站接地網(wǎng)的優(yōu)化設計...........................
4.3垂直接地體在換流站中的應用..........................
結論............................................................................
致謝..........................................................................
參考文獻..................................................................
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果................