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摘要：在变电站地网设计过程中，对于接触电位差、跨步电位差的控制以及对接地电阻的计算均与电力系统发生接地短路故障时流经变电站接地装置的入地电流有关，而入地短路电流的计算又与电力统统中性点运行方式、接地故障类型、接地故障发生位置、系统阻抗参数有关，计算过程较为繁琐复杂。本文将对变电站接地设计中入地短路电流的计算进行探讨，简化相应计算，并对目前工程实际应用中对入地短路电流计算的常见误区进行阐述。
关键词：地网设计；入地短路电流；接地故障
一、基本概念
1.短路电流
短路电流是电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。三相系统中发生短路有四种基本类型：三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。目前存在的常见误区是，用三相短路电流进行变电站地网设计，而实际上地网设计中采用的最大短路电流值应取单相接地短路电流和两相对地短路电流两者之间较大的一个。因此，明确接地网设计中所需的最大短路电流是变电站接地网设计的基础。
2.最大接地故障不对称电流有效值IG
最大接地故障不对称电流有效值为变电站设计水平年系统最大运行方式下接地网内、外发生接地故障时，故障点短路电流经接地网流入地中并计及直流分量的一个电流值，对其计算时，还应计算变电站内各接地中性点间的故障电流分配，以及避雷线中分走的接地故障电流（架空避雷线对地绝缘的线路除外）。该值是计算接地网接地电阻最基礎的数据，在本文中即为所提及的入地短路电流。
二、计算过程
计算入地短路电流（即最大接地故障不对称电流有效值IG），首先需分析与入地短路电流有关的各个因素：
1.接地网入地对称电流Ig计算
计算Ig需考虑变电站内设备的中性点接地方式类型及不同的短路故障发生地的情况。
（1）站内接地短路，站内中性点接地：
Ig = （Imax-In） Sf1
（2）站外接地短路，站内中性点接地：
Ig = InSf2
（3）站内接地短路，站内中性点不接地：
Ig = ImaxSf1
式中 Imax ——————— 站内接地故障对称电流最大值
In ————————站内接地故障时流经其站内设备中性点的电流
Sf1、Sf2 ——————分别为站内、外短路时，故障分流系数
2.接地故障对称电流最大值Imax的计算
计算接地故障对称电流最大值，首先需要分析哪种接地故障起控制作用，通常情况下采用对称分量法（忽略电阻及故障点接地阻抗影响）计算单相接地短路电流和两相短路接地电流，然后取两者中较大的一个。需要注意的是，这里的Imax指的是短路电流从短路故障点流经至接地网的值。
首先需根据系统接线图及其参数，经过等效变换画出系统系统三序等值网络图，采用对称分量法，求得故障时的零序电流，进而求出Imax的值。
3.短路电流流经站内接地中性点的值
计算该值同样需要根据站内接线图及其参数，采用经过等效变换画出系统三序等值网络图，采用对称分量法计算得出。
4.避故障分流系数Sf的计算
故障电流分流系数包括站内接地故障和站外接地故障两种情况。分流系数受导线、架空线路地线的布置、地线尺寸与材质、厂或站接地网与线路杆塔的接地电阻等多种因素的影响，在工程设计中宜采用专用计算分析程序对其专门加以计算。在实际变电站设计中，我们常常不具备用专门的计算机分析程度来计算，一般采用常用的经验值或者查阅规范得出。
5.查阅衰减系数Df，计算最大接地故障不对称电流有效值IG
经过上诉步骤算出接地网入地对称电流Ig后，再考虑计及入地故障电流的直流偏移分量，最后计算得出IG。
最大接地故障不对称电流有效值：
衰减系数Df可通过查阅规范表B.0.3中得出。
三、结束语
本文对变电站接地网设计中对于最大接地故障不对称电流有效值的计算进行研究，分析各种主要影响因素来简化无效计算量，并通过序网等效变换、查阅公式表格等方法，得出简便有效且切合工程实际应用的计算方法，并指出了目前实际工程中接地网计算中常见的误区：
（1）变电站地网设计中，接地电阻无需固定控制在0.5欧姆，应根据最大接地故障不对称电流有效值计算结果确定。
（2）计算最大接地故障不对称电流应考虑的是不对称短路电流，即单相短路电流或者两相接地短路电流，并取其中最大值，而不是采用三相短路电流。
（3）经接地装置流入地的短路电流，需考虑变电站内各接地中性点间的故障电流分配、避雷线中分走的接地故障电流以及直流偏移分量，而不是直接选取采用对称分量法算出的短路电流有效值。
参考文献：
[1] GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范 2011-12-05.
[2] 水利电力部西北电力设计院 电力工程电气设计手册 电气一次部分 1989.
（作者单位：惠州电力勘察设计院有限公司）
关键词：地网设计；入地短路电流；接地故障
一、基本概念
1.短路电流
短路电流是电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。三相系统中发生短路有四种基本类型：三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。目前存在的常见误区是，用三相短路电流进行变电站地网设计，而实际上地网设计中采用的最大短路电流值应取单相接地短路电流和两相对地短路电流两者之间较大的一个。因此，明确接地网设计中所需的最大短路电流是变电站接地网设计的基础。
2.最大接地故障不对称电流有效值IG
最大接地故障不对称电流有效值为变电站设计水平年系统最大运行方式下接地网内、外发生接地故障时，故障点短路电流经接地网流入地中并计及直流分量的一个电流值，对其计算时，还应计算变电站内各接地中性点间的故障电流分配，以及避雷线中分走的接地故障电流（架空避雷线对地绝缘的线路除外）。该值是计算接地网接地电阻最基礎的数据，在本文中即为所提及的入地短路电流。
二、计算过程
计算入地短路电流（即最大接地故障不对称电流有效值IG），首先需分析与入地短路电流有关的各个因素：
1.接地网入地对称电流Ig计算
计算Ig需考虑变电站内设备的中性点接地方式类型及不同的短路故障发生地的情况。
（1）站内接地短路，站内中性点接地：
Ig = （Imax-In） Sf1
（2）站外接地短路，站内中性点接地：
Ig = InSf2
（3）站内接地短路，站内中性点不接地：
Ig = ImaxSf1
式中 Imax ——————— 站内接地故障对称电流最大值
In ————————站内接地故障时流经其站内设备中性点的电流
Sf1、Sf2 ——————分别为站内、外短路时，故障分流系数
2.接地故障对称电流最大值Imax的计算
计算接地故障对称电流最大值，首先需要分析哪种接地故障起控制作用，通常情况下采用对称分量法（忽略电阻及故障点接地阻抗影响）计算单相接地短路电流和两相短路接地电流，然后取两者中较大的一个。需要注意的是，这里的Imax指的是短路电流从短路故障点流经至接地网的值。
首先需根据系统接线图及其参数，经过等效变换画出系统系统三序等值网络图，采用对称分量法，求得故障时的零序电流，进而求出Imax的值。
3.短路电流流经站内接地中性点的值
计算该值同样需要根据站内接线图及其参数，采用经过等效变换画出系统三序等值网络图，采用对称分量法计算得出。
4.避故障分流系数Sf的计算
故障电流分流系数包括站内接地故障和站外接地故障两种情况。分流系数受导线、架空线路地线的布置、地线尺寸与材质、厂或站接地网与线路杆塔的接地电阻等多种因素的影响，在工程设计中宜采用专用计算分析程序对其专门加以计算。在实际变电站设计中，我们常常不具备用专门的计算机分析程度来计算，一般采用常用的经验值或者查阅规范得出。
5.查阅衰减系数Df，计算最大接地故障不对称电流有效值IG
经过上诉步骤算出接地网入地对称电流Ig后，再考虑计及入地故障电流的直流偏移分量，最后计算得出IG。
最大接地故障不对称电流有效值：
衰减系数Df可通过查阅规范表B.0.3中得出。
三、结束语
本文对变电站接地网设计中对于最大接地故障不对称电流有效值的计算进行研究，分析各种主要影响因素来简化无效计算量，并通过序网等效变换、查阅公式表格等方法，得出简便有效且切合工程实际应用的计算方法，并指出了目前实际工程中接地网计算中常见的误区：
（1）变电站地网设计中，接地电阻无需固定控制在0.5欧姆，应根据最大接地故障不对称电流有效值计算结果确定。
（2）计算最大接地故障不对称电流应考虑的是不对称短路电流，即单相短路电流或者两相接地短路电流，并取其中最大值，而不是采用三相短路电流。
（3）经接地装置流入地的短路电流，需考虑变电站内各接地中性点间的故障电流分配、避雷线中分走的接地故障电流以及直流偏移分量，而不是直接选取采用对称分量法算出的短路电流有效值。
参考文献：
[1] GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范 2011-12-05.
[2] 水利电力部西北电力设计院 电力工程电气设计手册 电气一次部分 1989.
（作者单位：惠州电力勘察设计院有限公司）