1、接地计算：
大地并非理想的导体，它具有一定的电阻率。所以当外界强制施加于大地内部某一电流时，大地就不能保持等电位。
流进大地的电流经过接地线、接地体注入大地后，以电流场的形式向周围远处扩散，如图5-1所示。
图3-17 半球接地极的电流场
设接地装置（接地体）为一半径为r0的半球体，并认为接地体周围土质均匀，其电阻率为ρ，当电流Id接地体注入地中时，电流Id将从半球表面均匀地散流出去，在接地半球表面上的电流密度为：
?0?
Id2?r02
而在距半球球心为x的球面上，电流密度为：
?x?Id2?x
2
于是，大地中呈现出相应的电场分布，其电场强度为：
Ex??x?
在地中沿电流散流方向，在dx段内的电压降落为：
dUx
?Exdx??x?dx?Id?2?x2dx
所以，在距离球心为x的球面上的电位为：
Ux?
??rxdUx???Id?2?x2rxdx?Id?2?rx
而在半球接地体表面上的电位应为：
Ud?Id?2?r0
故散流电阻为： Rd=Ud/Id
由此可知，距离接地体（即电流注入点）越远，电流密度越小，电场强度越弱，电位越低。若在相当远处（一般距球心20m以外），地中电流密度很小（可近似为零），电场强度可视为零，则该处的电位仍保持为零电位。
假设条件：土壤电阻率取280欧·米，考虑季节系数K=2，土壤电阻率按560欧·米考虑。变电站最大短路电流为三相短路电流20.45kA；最大接地短路电流Imax为单相接地短路电流15.04kA（有效值）；最大接地短路电流时，流经变电站接地中性点的最大接地短路电流为3.88 kA（有效值）。
根据公式I = (Imax - In )Kf ，（Kf取0.5）求得入地短路电流为5.58kA，再由公式R=2000/I可得，变电站接地电阻应不大于0.36欧姆。
根据《电力工程电气设计手册》(电气一次部分)912页表16-8的估算公式：R=0.5×
?S计算
（?=560，S=62*44=2728平米），求得变电站复合接地网自身接地电阻为5.36欧姆，大于0.36欧姆，达不到要求,必须采取降阻措施。
因为变电站面积只有62米*44米共2728平方米，站区面积有限，而且变电站四周均为已建设的城市用地，变电站外引接地线非常困难，因此变电站考虑尽量在所址范围内解决接地问题。 2、跨步电压及接触电位允许值计算 计算接触电位差和跨步电位差允许值： Ut?174?0.17?tt174?0.7?tt
Us?式中：Ut——接触电位差，V； Us——跨步电位差，V；
?t——人脚站立处地表面的土壤电阻率，欧·m； t——接地短路(故障)电流的持续时间，s。
t取值：为保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。取1.12s。
?t取值：在未做任何提高接触电压和跨步电位允许值的措施之前，变电站的土壤电阻率实测为280
欧·m，考虑季节系数后取560欧·m。
174?0.17?t174?0.17*560?经计算Ut?=254.4(V)（允许值）
t1.12174?0.7?t174?0.7*560=534.8 (V)（允许值） Us??t1.123、接地方案及计算
从降低工程造价以及技术与经济性相结合的角度出发，变电站接地电阻设计值为1欧，全所接地网沿水平接地体、垂直接地体敷设降阻剂，必要时可加打垂直接地桩；全所做绝缘高阻地面，以满足接触电位差及跨步电位差的要求。 ①施加降阻剂后的接地电阻：
在具体施工中施加降阻剂后，有效地扩大接地体与土壤接触面积，施加CFJ-1型降阻剂，按18公斤/米计算，按接地极总长度1563米计算，约需30吨。
根据： R?ρ
：平均土壤电阻率………………560Ω·m。
?2??LlnL2dh
L：接地极的总长度 ……………..水平加垂直L=1563m。 d：接地极的等效直径……………0.025m。 h：接地极的埋深 ………………...0.8m。 η：降阻剂的利用率……………….50℅。
R?5602?3.14?0.5?1563ln156320.025?0.8
R=2.12(Ω)
②加打接地深井后的接地电阻：
在站内与复合接地网配合，在四个边的中间打4×40米的深井接地，深井直径200mm，接地极热镀锌钢管Ф=100mm，侧壁钻Ф=15mm的溢流孔。井内用压力灌装机灌注降阻剂。
根据公式： Rρ
??2?nLlnL2dh
：深40米土壤电阻率估计…………1200Ω·m。
L：深井接地极的总长度 ……………..40m。 d：深井接地极的等效直径……………0.20m。 h：深井接地极的埋深 ………………..0.8m。 n：深井数………………………………4口。
R=10.994(Ω)。
并接水平地网后，根据：R?R1?R2R1?R2K （k为屏蔽系数，取1.1）
R=1.95(Ω)
③外沿接地体后的接地电阻：
在站内四个角加打4口5米深的外沿接地井，后采用钻探配合，探头感应的方法施工，分别向6个方向斜向外沿（其中有两个角同时向二个方向外沿），使原有接地网等效半径增加3—4倍，在变电站内向外延伸的深埋接地极（变电站内采用机械施工，无需站外开挖），每根长度约80米。接地井均灌注降阻剂，深井降阻剂用量约16吨。
采用钻孔深度5米外延接地网80米、孔径Φ300mm，放置Φ＝100mm无缝镀锌圆管，在钢管内外施放长效降阻剂的理论依据:
R???1???14L4L?ln?ln??
2?L?k1dk2d1?1ρ: 深层土壤在考虑季节系数后土壤的电阻率取 560Ω·m ρ1: 降阻剂的电阻率 0.4Ω·m d1: 圆柱形的等效直径 0.3m d：接地体（圆钢管）的直径 0.1m
k1、k2: 为接地体和降阻剂的计算系数，从有关列表中查得k1=0.98，k2=1。 L: 接地体埋设在地面下的长度 6根×5m/根＝30m，外延6根×80m/根=480m。 合计510m。
R?4?510560?0.44?510??0.4ln?ln??
2?3.14?510?0.981010.3?R?13203R?1?0.40813203?5.318?559.6?8.825?
?4940.5?1.54(?)
深井地网与原变电站地网并接后
根据：R?R1?R2R1?R2K （k为屏蔽系数，取1.1）
R=0.95(Ω) ④并接部分模块：
考虑在实际施工中存在不良因素，确保接地电阻达到R≤1.0Ω,并且在20～30年保持稳定性,在水平接地网中并接部分模块，根据经验估算：选用FMY-1209型模块约150个。 4、变电所的接地设计
（1）在变电站集中安装了最重要的电气设备和电气装置，如变压器、断路器及各种控制屏、保护柜等。这些设备需要避雷针（线）和避雷器来实现防雷保护；同时，这些电气设备带电运行时，还要考
虑值班人员的人身安全。因此，在变电站就需要有良好的接地装置，以实现综合满足工作接地、保护接地及防雷接地等的要求。
在实际工程中，为保证安全及工作需要，一般是统一敷设——接地网，而在避雷针（线）和避雷器附近下面，在加设一组集中的防雷接地体，加强泄放雷电流作用，从而构成了变电站完整的接地装置。
变电站的接地装置要充分利用自然接地体，若自然接地体满足不了接地电阻值要求，则要加设人工接地体，而且多数是敷设以水平接地体为主的人工接地体。对大电流接地系统的变电站，不管自然接地体情况如何，必须装设人工接地体。对面积较大的接地网来说，装设水平人工接地体对均压、散流、降阻以及减小跨步电压和接触电压效果最好。
变电站的接地网常采用40mm×4mm的扁钢或直径为20mm的圆钢排列成方孔形或长孔形，埋地0.6～0.8m，在北方应埋在冻土层以下，其面积与变电站的面积相同或稍大，埋在变电站的围墙外侧，距墙1.5～2m，四周外缘应闭合，外缘各角做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于接地网内均压带间距的一半。网内敷设的均压带间距一般取3～10m，可以等间距布置，也可以不等间距布置，但应按一定规律变化。
（2）变电所的设计要求
在中性点直接接地或经低电阻接地的变电站中，保护接地电阻要求：
Rd?2000I 式中，
Rd
为考虑季节变化时的最大接地电阻值，Ω；I为流经接地装置入地的计算短路电流，A，
其大小按下式计算。
当变电站内发生接地短路时，流经接地装置的入地电流为： 式中，
ImaxI?（Imax?IN)(1?kf1)
为发生最大接地短路电流时，流经变电站接地中性
为接地短路电流的最大值，A；
kf1IN点的最大接地短路电流，A；为变电站内发生接地短路时避雷线的工频分流系数。
当在变电站外发生接地故障时，流经接地装置入地的短路电流为： 式中，
INI?IN(1?kf2)
kf2为发生最大短路电流时，流经变电站接地中性点的最大短路电流，A；为在变电站
外发生接地短路时避雷线的工频分流系数。