我国架设的高压输电线路电压等级高,铺设线路长,输电容量大,运行环境恶劣,运行中易遭受雷击破坏,且随着电压等级的升高和电力杆塔高度增加,输电线路和杆塔遭受雷击的概率也随之增加。若输电线路遭受雷击而导致线路跳闸甚至毁坏电力设备,必会影响电力系统的安全稳定运行,带来巨大的经济损失。因此,为了保证输电线路的安全稳定运行,避免线路遭受雷击,我国220k V及以上电压等级的高压输电线路均铺设两根架空地线。其中一根为普通地线,具有防雷的作用;另一根为光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW),兼具有防雷和电力通信的作用。在工程中架空地线采用的布置方式为普通地线分段绝缘—单点接地和OPGW逐塔接地。相关文献研究和工程运行经验表明,OPGW逐塔接地时,线路中每两座杆塔之间都会形成“OPGW—铁塔—大地—铁塔—OPGW”的感应电流回路,从而在地线上产生巨大的电能损耗,给电力公司带来巨大的经济损失,同时还会引起金具发热。基于此,本文提出分段绝缘—两点接地—中点换位(segmented insulation with two-point grounding and middle transposition,SIGT)的地线布置方式,以降低地线上的电能损耗。本文的主要工作及研究成果如下:1.分析了工程中和相关文献中四种架空地线布置方式的实施方法和地线上感应电量的特点,针对架空地线布置方式导致地线损耗大的问题,提出SIGT的地线布置方式。以我国首条特高压输电线路的参数为例,在ATP-EMTP中分别建立了SIGT布置方式和四种对比方案的仿真线路模型。在线路正常运行时,仿真分析SIGT布置方式对减小地线损耗的有效性;在线路单相接地故障时,仿真分析地线布置方式对的潜供电流的影响。2.在仿真的基础上,进一步对SIGT布置方式进行理论计算和分析。首先针对文献中感应电压计算方法忽略导线弧垂的问题,给出了一种计及弧垂的地线感应电压计算方法,并对该方法的有效性进行了验证分析。然后,利用计及弧垂的地线感应电压计算方法计算SIGT布置方式的输电线路仿真模型中地线上的感应电压,并分析地线的布置结构和电流回路,计算地线上的感应电流和电能损耗,通过理论计算分析SIGT布置方式对减小地线损耗的有效性。3.分析输电线路中不同结构参数和运行参数对SIGT布置方式地线感应电流和损耗的影响。结合输电线路设计的相应规范和相关文献,选取线路中档距、线路长度、导地线高差、电压等级和输电容量5种线路参数,在各参数的分布范围内取几组值并分别建立仿真模型,建模时地线采用SIGT和工程中的布置方式。通过仿真分析地线采用SIGT布置方式时各参数对地线感应电流的影响规律,计算地线的损耗,和工程中的布置方式感应电流仿真和损耗计算结果进行对比,分析SIGT布置方式在参数变化的输电线路中的有效性。