安全性状态评估在接地网基建设计中的应用(潘剑南)
变电站接地网安全评估方法
变电站接地网安全评估方法程翔【期刊名称】《《通信电源技术》》【年(卷),期】2019(036)010【总页数】2页(P160-161)【关键词】变电站设计; 接地网; 跨步电压【作者】程翔【作者单位】湖北省电力勘测设计院有限公司湖北武汉 400040【正文语种】中文0 引言接地，就是把电气系统、电路或设备与大地连接，或者与范围广泛且能用来代替大地的等效金属导体连接，其目的在于确定与之相连接的导体电位大致维持在大地电位，能在线路或电气设备发生故障时为故障电流流回电源提供一条低阻抗的路径。
变电站接地系统除了保证设备安全外，更重要的是在故障时保障工作人员的人身安全。
发生接地短路故障时，若接地网设计合理，就能够限制地电位升高、平衡地电位分布，减少工作人员受到危害[1-2]。
1 变电站接地网及其环境建模1.1 变电站接地网建模变电站接地网一般水平布置由金属网和垂直接地极构成。
金属接地网一般由铜棒组成，常排列成边长数米到十米的矩形网格状，埋在变电站地下0.5 m深；垂直接地极一般由铜包钢或石墨制作，上端与水平接地网相连，下端埋入数米深的土壤中。
接地网的规模一般和变电站的占地形状与规模相当，但覆盖范围要包含变电站周边10 m。
1.2 变电站接地网环境建模变电站接地网接地电阻与其所在的土壤性质有直接关系。
一般通过文纳法对变电站接地网土壤性质进行测量，然后建立土壤分层模型。
图1为四点文纳法测量原理示意图，将4个电极插入土壤，并在电极C1、C2间施加电压，测量C1、C2间的电流与P1、P2间的电压。
调整电极的距离和插入深度，可以计算不同深度土壤的电阻率。
对变电站各处进行测试，取各测量点的平均值，就可以得到该区域土壤的特征，进而建立土壤模型。
图1 四点文纳法测量原理示意图根据测量到的结果，可以建立土壤的分层模型。
一般可以将土壤分为表层土壤和深层土壤，有时会增加中间层。
一般深层土壤较湿润，电阻率较小，而表层土壤电阻率较大。
ETAP 7.5 中文用户手册 44-37 第三十七章 接地网系统
37-2
ETAP 7.5.0 User Guide
Ground Grid Design
37.2
用户界面（User Interface）
接地网系统显示图(Ground Grid Systems Presentation) 接地网系统显示图由三部分构成，即：表层视图、土壤视图、三维视图。表层视图用于编辑接 地网系统中水平接地体和垂直接地体。土壤视图用于编辑界面、顶层和底层的土壤属性。三维 视图用于编辑接地网的三维显示，也用于旋转系统，提供不同角度的显示图。接地网系统显示 图允许您图形化地设置水平接地体和垂直接地体，并为接地网设计提供物理环境。 每个接地网系统显示图都是一个不同的、独立的接地网系统。这就不同于单线图多种显示的概 念，在单线图多种显示的情况下所有显示都有相同的设备。可创建无穷多个接地网系统显示图。
标识（ID）
输入 25 个字母组成的标识
当前符号（Current Symbol）
显示单线图中用于标志接地网的标识。该标识可在单线图中改变，右击接地网然后在弹出的菜 单中选择选择“风格”，然后选择您想用的标识，您还可以从接地网“风格”选择中选择相应 名称，确定显示在单线图上的接地网标识。
接地网形式（Grid Style）
计算电压（Calculated Potentials）
接地网结果编辑属性页显示从接地网系统计算中得出的电压。
接触电压（Touch Potential）
该栏显示接触电压的计算结果。
跨步电压（Step Potential）
该栏显示跨步电压的计算结果.
允许电压（Tolerable Potentials）
接地网编辑器结果栏显示可允许电压。该栏在接地网研究编辑器所提供的信息的基础上确定可 允许电压。计算许可跨步和接触电压的更多信息参见建模和计算方法选择。
变电站接地网电阻标准
变电站接地网电阻标准
变电站接地网电阻是指变电站接地系统中的电阻值，是用来评估接地系统对电流的导通能力的重要指标。
接地网电阻的大小直接影响着接地系统的安全性能，因此在变电站的设计和运行中，对接地网电阻的标准有着严格的要求。
首先，根据国家标准，变电站接地网电阻应符合GB50169-2006《变电站设计规范》中的相关规定。
根据该标准，变电站的接地网电阻应满足一定的数值要求，以确保在故障时能够有效地将电流导入大地，保障人身和设备的安全。
同时，接地网电阻的测试方法也应符合国家标准，确保测试结果的准确性和可靠性。
其次，根据变电站的具体情况和运行要求，接地网电阻的标准也会有所不同。
一般来说，变电站的接地网电阻应根据变电站的等级、容量、运行环境等因素进行评估和设计。
对于特殊场所，如易受雷击的地区或有爆炸危险的场所，接地网电阻的标准会有更高的要求，以确保接地系统的安全性能。
此外，随着变电站的运行和维护，接地网电阻的监测和检测也是至关重要的。
定期对接地网电阻进行检测，及时发现并解决接地系统中存在的问题，是确保接地系统长期稳定运行的关键之一。
因此，对于变电站接地网电阻的监测和检测，也应制定相应的标准和程序，以确保检测结果的准确性和可靠性。
总的来说，变电站接地网电阻标准是确保变电站接地系统安全可靠运行的重要依据。
在设计、建设和运行变电站时，应严格遵循国家标准和相关规定，对接地网电阻进行评估、设计、监测和检测，以确保接地系统的安全性能，保障人身和设备的安全。
只有如此，才能确保变电站在各种工作条件下都能够可靠地运行，为电网的安全稳定运行提供保障。
几种接地系统安全评估标准的分析
几种接地系统安全评估标准的分析接地系统的安全评估是一个确定人体所承受的最大接触电势和跨步电势与给定的安全标准比较的测试。
本文通过一个实际算例对几种接地系统的安全评估标准进行分析比较，以对实际接地系统的安全评估提供参考。
标签：接地系统安全评估标准1 概述接地网是变电站安全运行的重要保证。
变电站接地网主要电气参数是接地电阻，接触电势和跨步电势。
接地系统安全评估是一个确定人体所承受的最大接触电势和跨步电势与给定的安全标准比较的测试。
目前国际应用较广泛的安全评估标准有IEEE-80-2000，IEC-471-1，EA-TS41-24，BS7354等。
本文通过一个实际算例对上述标准进行了分析比较，以对实际接地系统的安全评估提供参考。
2 电路模型在讨论人体可承受的电压之前，应该简要说明一下人体可承受的电流。
电流通过人体重要器官时的作用取决于电流作用的时间，强度及频率。
电流通过人体时最大的危险是电流会引起心室的震颤和呼吸的停止。
不引发心室震颤和呼吸停止的电流IB的大小，在0.03秒到3秒的时间范围内，取决于人体所吸收的能量，SB=IB2×ts（1）这里，ts是电流通过的时间；人体的接触电压和跨步电压可用如下的等效电路表示，图中，Vth是未发生触电时H与F之间的电压；Zth是发生触电时电源的等效阻抗；RB是人体的电阻。
3 各标准中安全标准定义的比较3.1 IEEE-80-2000标准IEEE-80-2000标准中提出人体可以承受的电流IB，对于体重为70公斤的人，IB=■（2）并给出了标准接触电压Et和实际接触电压Em的计算公式，Et=（1000+1.5Csρs）■ （3）其中Cs是电阻率的减小系数，ρs是地表碎石层的电阻率。
Em=■ （4）其中km是接地网的几何因数，ki是对km的误差校正因数，Lm是埋设导体的有效长度，ρ是土壤的电阻率，IG是流入的故障电流。
该标准未考虑鞋的电阻，它通过比较实际接触电压是否小于标准接触电压来确定是否达到安全标准。
风电场并网系统安全性评估与风险管理
风电场并网系统安全性评估与风险管理随着清洁能源的不断发展，风电场在全球范围内得到了广泛的应用。
然而，随之而来的挑战之一是确保风电场的并网系统安全性以及有效的风险管理。
本文将就风电场并网系统的安全性评估和风险管理进行探讨。
1. **系统安全性评估**风电场并网系统的安全性评估是确保系统可靠运行的关键步骤之一。
评估过程需要综合考虑多个方面，包括但不限于：- **技术规范遵循：** 确保风电场建设和运行符合相关的技术规范和标准，如国家标准、国际标准等。
- **设备可靠性分析：** 对风电场中的各项设备进行可靠性分析，评估其在运行过程中的稳定性和可靠性。
- **网络连接稳定性：** 考虑并网系统与电网之间的连接稳定性，确保风电场的电力输出能够有效地注入到电网中。
- **应急响应能力：** 评估风电场应对突发事件的能力，包括对电网故障、恶劣天气等情况的及时响应和处理能力。
2. **风险管理**除了评估风电场并网系统的安全性外，有效的风险管理也是确保系统稳定运行的重要手段。
风险管理涉及以下几个方面：- **风险识别与评估：** 对潜在的风险因素进行全面的识别和评估，包括技术风险、自然环境风险、人为因素等。
- **风险控制措施：** 制定针对不同风险的控制措施和应对策略，包括技术改进、备用方案、应急预案等。
- **监测与反馈：** 建立健全的监测系统，对风电场的运行状态进行实时监测，并及时反馈异常情况，以便采取相应措施。
- **持续改进：** 风险管理是一个持续改进的过程，需要不断地总结经验教训，优化管理措施，提升系统的整体安全性和稳定性。
3. **案例分析**以某风电场为例，该风电场在并网系统安全性评估和风险管理方面采取了一系列措施。
通过定期的设备检查和维护，保障了设备的稳定运行；建立了完善的应急响应机制，及时处理突发事件；同时，通过引入先进的监测技术，实现了对风电场运行状态的实时监测和数据分析，提高了系统的响应速度和灵活性。
GB50169-2016电气装置安装工程接地装置施工及验收规范
GB50169-2016电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范UDC中华⼈民共和国国家标准pGB50169-2016电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范Codeforconstructionandacceptanceofgroundingconnection electricequipmentinstallationengineering2016-08-18发布2017-04-01实施中华⼈民共和国住房和城乡建设部联合发布中华⼈民共和国国家质量监督检验检疫总局中华⼈民共和国国家标准电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范Codeforconstructionandacceptanceofgroundingconnection electricequipmentinstallationengineeringGB50169-2016主编部门：中国电⼒企业联合会批准部门：中华⼈民共和国住房和城乡建设部施⾏⽇期：2017年4⽉1⽇中国计划出版社2016北京中华⼈民共和国住房和城乡建设部公告第1260号住房城乡建设部关于发布国家标准《电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范》的公告现批准《电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范》为国家标准，编号为GB501692016，⾃2017年4⽉1⽇起实施。
其中，第3.0.4、4.1.8、4.2.9条为强制性条⽂，必须严格执⾏。
原国家标准《电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范》GB50169-2006同时废⽌。
本标准由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发⾏。
中华⼈民共和国住房和城乡建设部2016年8⽉18⽇前⾔本规范是根据住房城乡建设部《关于印发2013年⼯程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标〔2013〕6号）的要求，由中国电⼒科学研究院会同有关单位，在《电⽓装置安装⼯程接地装置施⼯及验收规范》GB501692006的基础上修订的。
本规范在修订过程中，修订组经⼴泛调查研究，认真总结实践经验，⼴泛征求意见和多次讨论修改，最后经审查定稿。
接地线状态实时检测技术及应用
电力科技2017年8期︱327︱接地线状态实时检测技术及应用朱 彬 汪中行国网安庆供电公司安全监察质量部，安徽 安庆 246000摘要：本文分析了目前微机防误闭锁系统对接地线防误管理存在的问题，为解决此问题提出了一种实现接地线挂接/拆除状态实时采集的技术方案，以及使用这技术方案实现接地线状态采集后微机防误闭锁系统的操作流程及应用效果。
最后说明实现接地线状态采集具有的意义。
关键词：接地线状态实时采集；zigBee 微功耗无线通信网络；防误操作中图分类号：TM473 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0327-011 概述 目前微机防误闭锁系统的广泛使用显著的降低了带地线（地刀）合刀闸和带电挂地线等人为误操作事故的发生。
然而大多数微机防误闭锁系统对接地线的防误并不完善，主要表现在地线的挂接状态依靠系统记忆，部分环节依靠操作人员的责任心来保证，操作过程存在“走空程”可能，这样就存在地线漏挂和漏拆的漏洞。
要完全实现接地线的防误操作，必须要把接地线的挂接拆除状态实时采集发送给防误主机，微机防误闭锁系统根据接地线的实时状态进行逻辑判断，给出每一步操作是否到位提示以及是否允许进入下一步操作，从而实现接地线的完全防误操作功能。
2 接地线状态实时检测工作原理 我们使用的方案是，在地线桩上设计安装了代表其唯一ID 的无线RFID 码片(如图：1)，变电站里的所有接地线的地线头上都安装有专门设计的智能检测装置，挂接地线时，当操作人员把地线头插入到地线桩连接固定时，地线桩上设计的磁性元器件将触发智能检测装置内部工作，智能检测装置把地线桩上的RFID 码值读取，通过无线通信的方式发送给远方的防误主机，告知当前本地线是挂接在哪个地线桩（设备、线路）上。
当拆除接地线时，地线头被拆除离开地线桩，这时地线头上的智能检测装置检测到失去了地线桩上的磁性元器件的磁场，再通过无线通信方式发送给远方的防误主机，告知其本地线已经被拆除离开某地线桩（设备、线路）。
地铁供电系统的可靠性和安全性分析方法研究
地铁供电系统的可靠性和安全性分析方法研究摘要：地铁作为一种高效便捷的城市交通工具，其供电系统的可靠性和安全性直接关系到乘客的出行体验和安全。
然而，随着地铁运营的规模和复杂度不断增加，地铁供电系统的可靠性和安全性分析面临诸多挑战。
因此，开展地铁供电系统的可靠性和安全性研究，寻找合适的分析方法，对于提升地铁运营的效率和安全性具有重要意义。
本文旨在研究地铁供电系统的可靠性和安全性分析方法，为地铁运营管理部门提供科学的决策依据和技术支持。
关键词：地铁供电系统；可靠性；安全性；分析方法引言地铁作为现代城市交通体系中的重要组成部分，承担着大量乘客的运输任务。
地铁供电系统作为地铁运行的核心，其可靠性和安全性对地铁运行的稳定性和高效性至关重要。
随着城市规模不断扩大和交通需求不断增加，地铁供电系统的可靠性和安全性分析显得尤为重要。
1.地铁供电系统的重要性地铁供电系统作为地铁运行的基础设施之一，具有重要的地位和功能。
地铁在现代城市交通中扮演着关键的角色，能够大量快速地运送乘客，解决城市交通拥堵问题。
地铁供电系统保证了列车的正常运行，为乘客提供可靠的交通服务，同时为城市居民提供了便捷、高效和安全的出行选择，促进了经济发展和城市可持续发展。
因此，地铁供电系统的重要性不可忽视，其可靠性和安全性对于保障城市轨道交通运行的稳定性和高效性起着关键的作用。
2.地铁供电系统的可靠性和安全性分析方法2.1可靠性分析方法2.1.1故障树分析（Fault Tree Analysis）故障树分析是一种基于逻辑树结构的系统性分析方法，用于识别地铁供电系统中可能导致特定故障事件发生的各种故障原因。
它通过将系统故障的可能路径、组合和概率进行量化，从而评估整体系统的可靠性水平。
故障树分析帮助工程师深入了解地铁供电系统中的故障链条，找出关键的故障源并制定相应的预防措施。
通过这种分析方法，系统的稳定性和可靠性得到提升，有助于预防故障事件的发生，并增强系统的抗干扰能力。
Ch37_接地网分析
方法（Method ）
接地网编辑器结果属性页显示区叫做方法。该栏告诉您对接地网分析应该用什么样的计算方 法。如果是 IEEE 方法，最大跨步电压和接触电压的 X-Y 坐标不被显示。
IEEE L 形（IEEE L-Shape）
IEEE L-形只对 IEEE 标准的 80-2000 方式有效。单击 IEEE L-形图标创建一个新的 L 形式 IEEE 接地网并放于接地网系统的表层视图中。更多信息参见 IEEE 组编辑器部分。
IEEE 三角形（IEEE Triangular Shape）
37.1.1 生 成 新 的 接 地 网 显 示 图 （ Create a New Ground Grid Presentation）
在 ETAP 中创建一个接地网系统显示图，您只需从单线图中的交流设备工具条中点击接地网 系统并拖出来即可。
在编辑模式中的仅有是交流设备可用的。 将接地网系统放于单线图后，您可双击它来调用 ETAP 接地网设计编辑器。
当选择接地网系统（GGS）研究模块时，出现接地网研究方法工具栏。此工具栏有下列功能 键：
接地网计算 优化水平接地体 优化水平和垂直接地体 总结和报警
画图选择 报告管理器 中断
接地网计算（Ground-Grid Calculation）
点击接地网计算按钮，计算： • • • • • 跨步和接触电压 接地电阻 接地电势上升 可允许跨步和接触电压限值 电压曲线图（只针对有限元方法）
垂直接地体（Rod）
单击垂直接地体图标，创建一个新的垂直接地体并置于接地网系统的表层视图中。关于垂直 接地体的更多信息参见水平接地体/垂直接地体编辑器部分
安全可靠性评估及其在电力光纤通信网的应用
安全可靠性评估及其在电力光纤通信网的应用【摘要】本文主要介绍了安全可靠性评估及其在电力光纤通信网中的应用。
在阐述了研究背景、研究目的和研究意义。
在首先介绍了安全可靠性评估的概念与方法，然后分析了电力光纤通信网的特点，接着探讨了安全可靠性评估在该网络中的应用以及影响因素分析和技术解决方案。
在结论部分提出了关于安全可靠性评估的建议，展望了未来研究方向，并总结了文章内容。
本文对于电力光纤通信网的安全可靠性评估具有一定的指导意义，有助于提升网络的安全性和可靠性，对于相关研究和实践具有一定的借鉴意义。
【关键词】关键词：安全可靠性评估、电力光纤通信网、概念、方法、特点、应用、影响因素、技术解决方案、建议、未来研究、总结。
1. 引言1.1 研究背景电力光纤通信网作为现代电力系统的重要组成部分，其安全可靠性评估显得尤为重要。
随着电力光纤通信技术的不断发展，其应用范围逐渐扩大，但也伴随着一系列潜在的安全风险。
对电力光纤通信网的安全可靠性进行评估，可以有效地提高系统的稳定性和可靠性。
针对电力光纤通信网特有的特点和需求，开展安全可靠性评估研究，可以为实际工程应用提供理论支持和技术指导。
当前，国内外针对电力光纤通信网的安全可靠性评估研究尚处于起步阶段。
在这种背景下，本文旨在深入探讨安全可靠性评估的概念与方法，并将其应用于电力光纤通信网中，以提高系统的安全性和可靠性水平。
通过对影响电力光纤通信网安全可靠性的因素进行分析，为解决实际问题提供技术解决方案。
总结研究成果，提出进一步完善安全可靠性评估的建议，并展望未来的研究方向。
通过本研究，将有助于推动电力光纤通信网安全可靠性评估的发展，提升系统的运行效率和稳定性。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨安全可靠性评估在电力光纤通信网中的重要性和应用价值，分析当前电力光纤通信网存在的安全隐患和可靠性问题，探讨影响安全可靠性的因素及其解决方案，为提高电力光纤通信网络的安全性和可靠性提供理论支撑和技术指导。
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安全性状态评估在接地网基建设计中的应用 潘剑南1，王锦永1，李谦2 （1．广州粤能电力科技开发有限公司，广东，广州，510080） （2．广东电网公司电力科学研究院，广东，广州，510080）
摘要：针对目前接地网评价手段较为单一的现状，总结了接地分析软件在接地网安全性状态评价中的应用，指出数值分析可以弥补现场实测的不足，在地网状态评价、设计和运行维护中具有现场实测无法替代的作用，采用现场实测和理论计算相结合的办法，可以实现接地网安全性状态评价，进一步指导接地网的安全经济设计。
关键词：接地网；安全性状态评价；数值分析；设计 Application of Security Evaluation for Substation Grounding Grid in its Design
PAN Jiannan1，WANG Jjinyong1，LI Qian2 (1.Guangzhou Yueneng Power Technology Development Co.Ltd,Guangzhou Guangdong,510075,China; 2.Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation,Guangzhou,Guangdong 510080,China) Abstract: Considering that the method to evaluate grounding grid’s safety in substation is simplex currently, the application to use grounding analysis software in grounding grid’s safety evaluation is summarized. Numerical analysis can compensate for the deficiency of field test and plays a irreplaceable role in grounding grid’s evaluation, design and running attention, where field test is not so good. Using a method combining field test and theoretical arithmetic, the solution of grounding grid’s safety evaluation is proposed, which can be an useful tool for the safe and ecomomical design of grounding grid. The basic processes and design application cases of grounding network under the analysis software is also presented. Key words: grounding grid; security evaluation; numerical analysis; design
1 前言 近年来，随着接地网安全性状态评估在发电厂、变电站接地网运行维护阶段应用的广度和深度的加大，取得了越来越多的应用成效，带来了变电站接地网预防性试验的重点从单纯的定期接地阻抗测量转到以必要时开展接地网安全性状态评估为主的模式转变 [1]。相比之下，接地网安全性状态评估在发电厂、变电站接地网设计阶段的应用则不能满足现代接地网设计的高要求，部分地区这方面的工作仍是空白。 从接地网的全生命周期管理角度，接地网安全性状态评估应首先在设计阶段提前介入，转变设计只针对接地阻抗一个指标的局面，同时减少设计的盲目性和随意性。 随着我国电网的迅速发展，系统短路电流水平迅速增大，部分地区地质状况以及电网结构和负荷的特点，决定了变电站不仅地网接地阻抗水平偏高，而且入地故障短路电流偏大，均不利于有效地降低地网导体电位升高、场区跨步电压和接触电压水平，如何提高故障状态下与地网相关的设备和人员的安全水平，是摆在变电站地网设计环节的一个难题。 接地网的正确设计是接地网建设能否成功的关键。目前，在设计接地网时，设计者大多按照规范要求，同时根据自身的经验和理解进行，没有充分利用科学的辅助设计分析工具，这种设计方式具有很大的随意性和不确定性，在完工后常有接地阻抗不满足设计要求的情况出现。设计时就不满足要求的接地网给日后的运行维护带来很大的不便，往往为了达到接地网评估的要求，要采取多种措施使接地网的各项参数达标，造成了人力物力的资源浪费。可见，要防止这种情况的发生，最根本的方法就是要在接地网的源头阶段，即设计阶段进行相应的评估，力求设计的接地网满足要求，减少运行维护的工作量，达到经济运行的目的。 2 数值分析方法 在数值分析手段和计算机技术成熟前，传统的基于简单经验公式计算分析接地网特性参数，是各种标准和规程推荐的发电厂、变电站接地网设计的方法，各种经验是基于对接地网的近似处理，采用理论分析、数值计算即模拟试验分析得到的，在很长的阶段，该方法对接地网设计起到了重要的辅助作用，解决了相当一部分的接地网特性参数评价问题。 随着电力系统的发展，电网容量持续扩大，接地网面积越来越大，系统越来越复杂，电磁兼容要求越来越高，接地网施工降阻新技术广泛应用，传统的简单经验公式分析方法基于近似的假设，已不能适应设备运行对接地技术的要求，尤其对于多层复杂的土壤结构，传统采用均匀土壤模型进行接地设计，与工程实施后测量结果存在误差的问题越来越普遍，急需把接地网特性参数设计提高到理论层面，采用更精确的数值分析方法进行仿真和计算[2-6]。 从上世纪70年代以来，接地系统特性参数数值计算技术有了较大的突破，基于电磁场原理的数值计算方法广泛应用于接地系统特性参数计算中，接地系统的设计已从过去的简单、经验计算向采用数值分析方法计算接地电阻、电位分布、跨步电压和接触电压等接地系统特性参数转变。 数值计算方法的应用路线图，首先由现场实测得到站址不同间距的视在土壤电阻率数据，优化反演得到站址土壤分层结构模型及各层等效电阻率，向由接地网竣工设计图得到特定的拓扑结构模型中，注入恒流激励，得到接地系统电位升高、电流沿导体分布的规律及接地网的接地阻抗；基于发电厂、变电站当前和远期短路电流水平，得到接地短路故障状态下接地系统的电位分布和电位差，架空避雷线和电缆外护套的分流，进而计算短路故障电流在接地网中的分布，发电厂、变电站场区地表电位分布，以及整个接地网场区跨步电压分布，设备场区接触电压分布等信息，由此，进行接地系统设计和接地网安全性状态评估[7-9]。 较早的商业化接地分析软件以国外加拿大SES公司的CDEGS（电流分布，电磁场，接地和土壤结构分布）软件最为通用和典型，针对国外软件使用难度大，分析结果决定于使用者的经验，推广应用困难的问题，近年来，国内清华大学、武汉大学等高校基于电磁场理论，开发了适合我国电力系统运行实际的专用的接地仿真分析软件，典型的有清华大学开发的地网安全评估系统（PSGA）软件包，武汉大学开发的接地仿真分析（GASP2010）软件包，在常用的领域和功能上，能替代国外同类软件，在电力系统接地设计和研究中得到了应用，效果良好[10]。
3 设计案例 3.1 基本情况和设计要求 某新建高压试验大厅围墙内尺寸为92m×70m左右的长方形，分为试验大厅和综合楼两个独立的建筑，综合楼占地约60m×30m，试验大厅占地约70m×50m。综合楼内部将安装110kVGIS、变压器和10kV高压开关柜，10kV高压柜出线供试验大厅。试验大厅内部电源为10kV高压开关柜，分两路供电，其中一路由综合楼通过10kV电缆引入，另一路由同一大院里相距约200m的一个110kV变电站通过一条10kV电缆出线供给。为避免试验大厅冲击试验时应尽量避免对综合楼的弱电子设备造成干扰，因此大厅地网与综合楼地网要求独立设计和施工，没有电气联系。由于其特殊用途，试验大厅接地网属流过大短路电流的有效接地系统接地装置，需要对接地故障状态下的接地网特性参数进行考核。 按照2015年潮流计算，综合楼发生接地短路时的入地短路电流为6.24kA，考虑到110kV电缆外护套没有分流，而引至高压试验大厅的10kV电缆出线外护套将分走部分电流（按经验取20%），取综合楼发生接地短路故障时通过综合楼地网实际入地的电流计算值5.0kA。 试验大厅有两路电源，其中一路由综合楼10kV电缆供给，短路电流可取综合楼10kV侧三相接地短路电流（4.28kA）；另一路电源则通过约200m长的10kV电缆连接到附近110kV变电站10kVI段或II段母线上，该两段母线的三相接地短路电流分别为21.212kA和21.213kA，短路电流可取21.2kA。为严格起见，取试验大厅发生接地短路时的入地短路电流为21.2kA，考虑到两回10kV电缆外皮将分走部分电流（按经验取30%左右），试验大厅发生接地短路故障时通过综合楼地网实际入地的电流计算值取15.0kA。 3.2 站址视在土壤电阻率测量和分层土壤结构模型 站址的土壤结构的模拟是接地网准确设计的前提，为达到对接地网的准确设计，首先对站址不同间距视在土壤电阻率进行现场测试[11]，根据视在土壤电阻率测试结果，利用CDEGS软件的RESAP模块反演得到试验大厅站址的土壤实际分层结构模型见图1，为水平四层结构，表层土壤尚好，浅层较大，中层较好，深层土壤电阻率很高，总体土质条件一般。
图1 某高压试验大厅站址土壤分层结构模型 图2 某高压试验大厅站地网设计总体结构 3.3 总体设计方案的探讨 基于现有的土壤结构，新试验大厅地网取70m×60m，5m×5m网格；综合楼地网取60m×30m，10m×10m网格，不换土，水平接地带用Φ22铜材质接地材料，埋深0.8m；所有节点均打2.5米长的铜镀钢作为垂直接地极，在新试验大厅和综合楼地网边缘各打24口和6口Φ150mm、深度40m的垂直深井并压力灌注降阻剂（电阻率1Ω·m）。基于如图2所示的常规接地网设计，在站址土壤结构条件下，由MALZ模块计算的接地阻抗为2.198Ω。 考虑无降阻措施和场区不同深度的换土（土壤置换）等降阻措施下的接地阻抗的总体水平，基于CDEGS软件MALZ模块的接地阻抗计算结果如表1所示。
表1 集中接地网不同降阻措施下的接地阻抗水平 降阻措施 接地阻抗计算值（Ω）