YF-ED-J7092
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Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can
Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.
（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
变电站接地网优化设计实
用版
安全示范文本 文件编号：YF-ED-J7092
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文件名 变电站接地网优化设计实用版 日期 20XX年XX月 版次
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编制人 XXXXXX 审核 XXXXXX 批准
XXXXXX
变电站接地网优化设计实用版
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等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设
备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。
摘要： 接地网等间距布置存在地电位分布
不均匀的问题。在建 220 kV 新塘变电站采用
了不等间距布置，即从地网边缘到中心，均压
导体间距按负指数规律增加。运用 GPC 接地参
数计算程序对两种方法进行分析和计算，结果
表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏
电流密度分布，使土壤表面的电位分布均匀，
提高安全水平，节省钢材和施工费用。
关键词： 变电站 接地网 设计
随着电力系统容量的不断增加，流经地网
的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身
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和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要
强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电
位分布。在以往接地设计中，接地网的均压导
体都按 3 m
，5 m
，7 m
，10 m
等间距布置，由于端部和邻近效应，地网
的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分
布很不均匀，边角网孔电势大大高于中心网孔
电势，而且这种差值随地网面积和网孔数的增
加而加大。本文结合在建工程 220 kV 新塘变
电站的接地网设计，阐释了接地网不等间距布
置的方法及其合理性。
1 接地网优化设计的合理性
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1.1 改善导体的泄漏电流密度分布
面积为190 m
×170 m
的新塘变电站接地网，在导体根数相同的
情况下，分别按10 m
等间距布置和平均10 m
不等间距布置。沿平行导体①、②、③、
④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。从此可见，
不等间距布置的接地网，边上导体①的泄漏电
流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右；
对于导体②的泄漏电流密度，这两种布置的接
地网几乎相等(仅相差0.3%)；对于中部导体
③、④、⑤，不等间距布置的接地网的泄漏电
流较等间距布置的接地网分别提高了9%，14%和
15%。由此可见，不等间距布置能增大中部导体
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的泄漏电流密度分布，相应降低了边缘导体的
泄漏电流密度，使得中部导体能得到更充分的
利用。
1.2 均匀土壤表面的电位分布
不等间距布置的接地网能较大地改善表面
电位分布，其最大与最小网孔电位的相对差值
不超过0.7%，使各网孔电位大致相等，而等间
距地网，其最大与最小网孔电位的相对差值在
12.2%以上。同时不等间距地网的最大接触电势
较等间距地网的最大接触电势降低了60.1%，极
大地提高了接地网的安全水平。
2)地网面积为190 m
×170 m
；
3)长方向导体根数n1=18，宽方向导体根数
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n2=20。
1.3 节省大量钢材和施工费用
如果按 10 m
等间距布置的新塘变电站接地网，最大接
触电势在边角网孔，其值为0.799 kV，但采用
不等间距布置时，保持最大接触电势与该值接
近，这时可节省钢材31.2%。
2 接地网优化设计的方法
在设计时采用尝试的方法来确定均压导体
的总根数和总长度，即先对地网长和宽方向的
导体根数n1和n2进行试算，对于大地网一般
可采用均压导体间距为10 m
左右试算，若接触电势满足要求，进行技
术经济比较后再考虑增减导体的根数。当确定
了n1和n2后，则地网长宽方向的分段数就确
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定了：长方向上导体分段为k1=n2-1，宽方向上
的导体分段为 k2=n1-1，然后按下式得出各分
段导体的长度。
Lik=L.Sik，
式中
L——地网边长(长方向L=L1，宽方向
L=L2)，m；
Lik——第 i 段导体长度，m；
Sik——Lik占边长L的百分数。
Sik与i的关系似一负指数曲线
即Sik=b1×e-b2i+b3，
式中，b1，b2，b3均为常数，其确定方法
如下：
当7≤k≤14时，当k＞14时，
对于任意矩形地网，只要长、宽方向导体
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的布置根数一经确定，就可根据长、宽方向导
体的不同分段 k，分别按上述推得的公式布置
导体的间距。
3 结论
a)采用不等间距布置优化设计接地网，能
够使地网各网孔电位趋于一致，从而提高了变
电站的安全水平。
b)在同样安全水平下，优化设计的接地网
较常规布置的接地网，一般能节省钢材量达38%
以上，同时也减少了相应的接地工程投资，在
技术上、经济上较为合理。
c)从边缘到中心均压导体间距采用按负指
数规律增加的新方法来布置接地网，其指数公
式的系数b只与某平行导体根数(或平行导体分
段数k)有关。
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参考文献
1 解广润.电力系统接地技术［M］.北
京：水利电力出版社，1985
2 颜怀梁，陈先禄，李定中.接地计算方
法及应用不均匀网孔改善地网电位分布的计算
研究［J］.重庆大学学报，1985(4)