摘 要 开发一界面友好的“变电站接地网计算机辅助设计”软件。在土壤结构复杂和设计过程繁琐的情况下，利用该软件，将有助于完成高效的接地网设计。
关键词 接地 接地电阻 接触电势 跨步电势
1 引言
众所周知，变电站接地网的设计是变电站电气部分设计的重要组成部分。随着电力系统电压水平不断提高和系统容量不断增大，更加需要细致、安全地接地网设计。由于土壤结构和接地计算的复杂性，设计人员在进行电站接地网设计时，常常遇到以下三方面的困难：①计算量大，过程繁琐；②精度难以达到控制；③需要足够的设计经验。针对上述情况，在参考接地网设计步骤的基础之上，编制了“变电站接地网计算机辅助设计”软件。该软件是面向电力系统接地网设计的一种工程计算、设计软件。软件力求简化和规范接地设计过程。设计人员只需具备一定的接地设计知识，即可借助该软件方便、高效地完成接地网设计。
2 软件功能及设计原理
该软件的设计遵循高效、实用和使用方便的原则。软件能完成如下功能：
（1）土壤模型的确定。土壤模型包括均匀土壤和双层土壤。双层土壤模型的建立方法［2］应用最小二乘法准则建立双层土壤参数优化计算的目标函数，然后采用powell算法求出上层土壤电阻率ρ1、下层土壤电阻率ρ2和上层土壤厚度h1，如图1。
（2）接地电阻和最大接触电势和跨步电势计算。其中供选择的计算方法有公式法和数值法。该软件以“国家电力行业标准－1997”的“交流电气装置的接地”规程［1］为依据，对其中部分公式依据较新的文献［4，5］做了改进。可以更准确地计算不同形状地网的接地电阻和最大接触电势和跨步电势。双层土壤时，采用文献［6，7］公式进行计算。数值计算通过嵌入成熟的接地计算软件包可对不同土壤条件下、不同形状和尺寸的地网接地参数进行计算。
（3）不等间距设计。采用按指数规律布置［8］的不等间距的地网设计可使接地体中的电流密度更加均匀，有效降低地表电位梯度，图2为一典型不等间距的地网。实践证明，它是一种安全、经济的设计方法，已在工程实际中逐步得到广泛应用。
（4）方案的比较和确定。对于给定的设计要求，可方便地对已有方案有关参数进行比较，并作出选择。
3 开发工具和界面设计
该软件选择了visualc＋＋6．0作为开发工具。利用vc6运行于windows（包括95／98／nt）上的交互式可视化集成开发环境，即将集程序的代码编辑、编译、连接、调试等于一体，给编程人员提供了一个完整方便的开发界面和许多有效的辅助开发工具。在编程过程中，使用了application wizard、classwizard、classview、sourcview、fileview、
dialog painter等辅助工具，充分显示了使用vc6辅助开发工具的方便。
考虑到软件应便于设计人员使用，在application wizard中选择了基于对话框的模板。设计时使用的控件有：静态文本框、编辑框、单选框、复选框、按钮、下拉列表框、组合框、列表控件、flexgrid控件。大量数据的输入在主界面中，所以用“组框＂把相关输入组合起来，使界面更清晰，如图3、4。
在使用前，要求设计者已知变电站的最大故障入地短路电流以及故障电流可能持续的最长时间。
在选择导线截面积时，可以在下拉列表中点选，也可以手工输入列表中没有的值。为了满足接地导体的热稳要求，可以点击“计算选择”按钮，在弹出的对话框中填上相应的参数，程序将给出导体直径的参考值。
根据工程实测的情况和计算精度的需要，可以在“土壤模型”方框中选择“单层土壤”或“双层土壤”以拟合实际土壤模型。设计者在使用时，也可以都选双层土壤模型。因为单层土壤可以看作双层土壤的一种特例。若选择双层，则按钮“确定土壤参数”由灰色状态变为可用，点击该按钮，弹出一对话框（见图4），要求设计者输入四极等距法测得的若干组数据，每组数据包括间距和视在电阻率。每输完一组，点击“添加”。输入过程中，如发现输入有误，可以点选要删除的数据，确认该组为选中时，点击“删除”按钮，该组即被删除。输完所有实测数据后，程序即自动给出搜索初试值。有经验的用户可以选择“修改”选项，手动修改初试值，以减少搜索所需时间。在点击“计算模型”按钮之前，用户还可以选择搜索所用公式为“有限表达式”或“无限表达式”。无限表达式，计算时间稍长，但更精确，所以建议一般使用无限表达式。计算完成后，按“确定”回到主界面，这时可以看到土
