接地系统是电力系统正常运行的保证，也是保证人身与设备安全的关键所在。季节性冻土区域由于冻结作用的影响，冻土的土壤电阻率明显升高，严重影响了系统的接地性能。根据蒙东地区的冬季环境温度与土壤结构调研结果，构建了相应的土壤导电模型，搭建了土壤电阻率测量试验平台，采用四电极法对各处理的电阻率进行测定。设计不同盐分类型、不同盐分浓度的土壤样本在-20℃恒温密闭环境内的冻土试验，分析了冻土盐分和温度对土壤电阻率的影响。试验结果可为冻土区域接地系统设计提供参考。
高海拔地区的风电场在冬季容易形成冻土层,冻土层的土壤电阻率变大,不利于风电机组遭受短路故障时的散流。基于风电机组接地网等电位模型研究季节性冻土因素下风机接地电阻季节系数的影响因素及其影响规律,以及垂直接地极、接地网水平引外对接地电阻季节系数的改善作用。研究结果表明:当接地网位于冻土层时,接地电阻季节系数受土壤电阻率反射系数的影响较大,当接地网位于非冻土层时,接地电阻季节系数几乎不受反射系数的影响;当冻土层厚度小于接地网埋深时,各土壤电阻率反射系数下的接地电阻季节系数基本不变并趋近于1,当冻土层厚度超过地网埋深时,接地电阻季节系数出现跃变式增长,反射系数越小,季节系数跃变越大;当土壤电阻率反射系数较小时,敷设垂直接地极对接地电阻季节系数的改善作用明显,当反射系数较大,地网埋深低于冻土层厚度时,风机接地网通过水平引外互联能够达到良好的降阻效果。
从牵引变电所接地系统设计目的分析出发,讨论现行设计规范对接地电阻值要求的局限性,并结合实际案例,采用仿真计算和实地测试等方法进行验证,提出对于高寒冻土地区牵引变电所的接地系统设计思路,应结合工程具体情况整体考虑,避免只简单注重接地电阻值,而忽视对地电位分布的分析。
季节冻土将改变土壤模型,导致杆塔接地电阻和变电站接地电阻的变化,从而导致最大入地电流随季节变化。文章采用数值计算方法分析了存在季节冻土时变电站接地系统埋设深度、杆塔接地装置埋深、垂直接地极、局部冻土、变电站进出线回数等因素对变电站分流系数的影响。分析结果表明:存在季节冻土层时,如果冻土层的厚度超过接地网的埋深,将使最大入地短路电流增加;变电站进出线为10回时,变电站分流系数大约增加30%;接地网增加垂直接地极能够减轻季节冻土对分流系数的影响。