变电站接地系统是保证人身和电气设备安全、维护电力系统可靠运行的重要措施。发、变电站接地网设计是重要的电气设计之一。随着电力系统容量不断增大,故障时流入地网的电流将随之增大,特别是特高压换流站的入地电流可达30kA,接地网面积可达数十万平方米,等间距的大型变电站接地网的地表电位梯度大,散流不均匀。同时,土壤电阻率较高的地区,仅靠水平接地网时接地电阻往往不能满足有关规定的要求,如何经济、有效地减小接地电阻也成为电力系统十分关注的课题。因此有必要研究特高压接地网的优化设计和降阻措施。本文首先针对等间距接地网存在的问题,总结国内外接地网的优化原则和方法的基础之上,提出特高压接地网的优化方法。其次分析了均匀土壤中垂直接地极对接地电阻的影响。然后分析了双层土壤中各种参数(上层土壤电阻率、反射系数、上层土壤厚度、垂直接地极长度等)对接地网接地电阻的影响,最后研究了多层土壤中垂直接地极对降阻效果的影响并给出了垂直接地极的选取方案。同时对垂直接地极的选用和安装提出了建议。本文最后结合换流站接地网设计,研究了换流站接地系统设计的方法、步骤和垂直接地极在特高压接地网中的应用。重点对均压导体不等间距布置的实际应用进行了研究,通过采用地网计算软件CDEGS的反复计算,得到了地网布置的最优化方案,接触电压、跨步电压比等间距布置时都有所降低,并且减少了水平接地体的使用,节约了施工成本,具有一定的工程实用价值。