当前我国的直流接地极大都采用圆环型水平布置,接地极用地规模较大,随着直流输电技术的快速发展,系统容量和额定电流增加,接地极选址和征地困难的问题越来越突出。深井接地极占地面积小,可建在地形狭窄或不平坦的地区,大大降低了对极址的要求,但由于端部效应严重,温升成为制约深井接地技术发展的重要因素。目前深井接地极尚未运用于实际工程中,相关的理论分析也较少,因此亟需对其温升特性进行深入研究,为深井接地极的设计和工程应用提供参考。本文首先基于有限元法建立了深井接地极电流场和温度场耦合计算模型,对不同长度电极的温升过程及稳态温升进行仿真,结果表明暂态与稳态温度分布差异很大,且进入稳态所需时间极长(达数年),考虑到实际深井接地极可单极运行的时间限制,研究其暂态温升更具工程价值。其次,通过仿真计算详细探讨了单根电极结构参数,以及某极址实际土壤模型中多根电极并联时不同布置方式对深井接地极温升特性的影响规律。对比分析表明:电极的最大温升速率随子电极数(电极长度)、焦炭截面直径和极体间距的增加而降低;考虑了电极自阻和堆积效应后,若仅在顶端注流,由于注流点电流集中,电极自身发热和端部效应共同作用可能使顶端温升高于底端;埋深增加时,电极首端溢流增加,温升变大,但更大程度上受到土壤结构的影响;钢管护壁改变了馈电棒的溢流密度分布,但对电极端部温升的影响较小;馈电棒分段数、注流点数及其位置几乎不影响接地极的最大温升。对垂直型电极进行了均匀和双层土壤中的模拟温升试验,试验用钢桶回流来模拟实际接地极散流,采用河沙模拟上层高电阻率土壤。发现与均匀土壤相比,双层土壤中电极位于低阻层的部分温升明显增大,位于高阻层的温升减小;通流期间由于电极表面土壤发热变干,导致试验后期电压和温度急遽上升;在电极周围铺设一层焦炭,温升得以明显改善;测量土壤样品实际热参数并以此计算了装置的温升,结果与实测值吻合较好,验证了本文仿真模型的准确性。最后,基于ANSYS软件和本文建立的电热耦合模型编写了深井型接地极温升仿真软件,软件可对不同结构型式和分层土壤模型下深井接地极的稳态及暂态温升进行分析。