接地网对变电站的安全运行起着非常重要的作用,其接地性能一直是设计和生产运行部门关注的重要性能之一。随着我国电力系统容量和电压等级的不断提高,变电站故障时流入地网的冲击电流增加,由此造成接地网电位异常升高,给运行人员的安全带来威胁,引起地电位反击使二次设备的绝缘遭到破坏,甚至导致二次设备误动作或不动作。因此对变电站中接地网的散流及均压作用提出了更高的要求,开展研究接地网冲击特性具有重要意义。本文首先采用接地分析软件CDEGS搭建了接地网雷电冲击暂态响应计算模型,分析了雷电流注入点、接地网参数和土壤结构对雷电冲击下接地网暂态电位的影响规律。发现地网电位变化梯度在注入点附近较大,中心注入雷电流时的电压比边角注入雷电流时的电压更小,接地网参数对地网暂态电位的影响较小,土壤电阻率及分层结构的影响较大。然后基于接地网仿真模型,研究了雷电暂态电位在地网中的衰减扩散规律,通过分析暂态电压的波头时间差,发现地网的实际电位差远大于幅值电压差。分析了在不同雷电流注入点下暂态电压差特性,得到随着土壤电阻率升高,最大电位差的波头时间越小于注入点的波头时间,电压差幅值影响越大。探明了接地网的暂态幅频特性,发现高频电流向土壤中散流更快,电阻率较高时电流向土壤中散流更慢。最后采用添加垂直接地体的方法对地网暂态特性进行优化改善,分析了垂直接地体长度、根数及添加位置的对改善效果的影响,发现在雷电流注入点及附近添加垂直接地体的效果最佳。研究了在非均匀土壤中,不同土壤厚度和电阻率反射系数下垂直接地体的应用情况,得到在正反射系数下,接地网的暂态电压随着上层土壤厚度的增大而不断减小；在负反射系数下时,分层土壤厚度对接地网的暂态电压影响较小。