通过监测护层电流可及早发现高压电力电缆线路的潜在故障,有效避免非计划性停电。为此,提出了1种可用于诊断故障与非故障情况下3相交叉互联高压电力电缆中护层电流的研究方案。通过建立数学模型详细分析了2种典型的电缆故障,并基于1条线路长度为1.5 km、电压等级为110 k V的隧道电缆的仿真计算,提出了1套适用于12种电缆故障的诊断及定位标准。仿真分析结果显示:当电缆接地系统中存在开路故障时,故障回路中的护层电流会降低;而当电缆交叉互联箱进水或电缆接头内环氧预制件击穿时,故障护层回路中将产生高于正常水平的护层电流值。基于故障仿真,所提出的故障诊断标准可准确识别并定位指定的3种电缆故障:接头松动导致护层开路、交叉互联箱进水和接头内环氧预制件击穿。仿真表明地电阻的大幅度变化会导致诊断标准发生变化。 6高电压技术2015,41(4)的标号；J1、J2、J3、J4表示4组接头的位置监测及故障诊断技术-电动液压滚弧机滚圆机张家港数控钢管滚圆机滚弧机，每组接头处安装有3个电缆接头，分别连接A、B、C三相电缆；Re表示地电阻。科研人员对不同负荷情况下三相交叉互联电缆中的护层电流已经进行了仿真和研究[16-17,20]。根据文献[20]中的验证结果，其中的护层电流模型可用于仿真非故障情况下三相交叉互联电缆中的护层电流。基于此模型，图2给出了三相交叉互联电缆的等效电路图。图2中：表示各电缆段中的感应电压；Za1、Za2、Za3、Zb1、Zb2、Zb3、Zc1、Zc2、Zc3表示各电缆段的阻抗；Re表示地电阻。根据图2中的等效电路图，3条护层回路中的感应电流可以通过式(1)式(3)计算：，电缆的线芯和金属护层间的电容特性导致护层和大地组成的闭合回路中产生电容电流,该电容电流Ic可用式(4)计算得出cI=jωCU(4)式中：ωC代表各段电缆的电容导纳；U表示电缆在正常情况下的工作电压。本文理论计算中所用到的电缆原始参数列于表1。本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 对于本文表1中电压等级为110kV的电缆来说，电容值约为213pF/m。因此，每500m长的电缆段大约产生3.68A的电容电流。电容电流示意图如图3所示。假设每段电缆产生的电容电流都在该段电缆的中点，如图3(a)中所示的K点，那么电容电流Ic会从K点流向2个方向，即图3(a)中的KM和KN方向。2个方向的电容电流分量大小则取决于该段回路中阻抗的大小，如图3(b)所示。分析图3(则故障情况下这些比值的变化如表3所示。根据表3给出的数据，利用电缆故障诊断判据可以清楚地识别表中所列举的12种电缆故障。在非故障情况下，表中的数据应当全部为0。而当电缆发生故障时，这个数值可能会上升到非故障情况下的5倍以上。考虑到实际工程中电缆隧道内的环境条件如湿度变化等、以及其他复杂工况的影响，在表3中仿真数值的基础上加上30%的浮动可以使得这套诊断标准能够更加准确地检测电缆中的故障，减少误报警的概率。分析表明，如果这个浮动的范围上升到40%，诊断标准就可能因条件冲突而出现错误。变更后的诊断标准如表4所示。为了便于使用，表3中的参数改用下列符号来表示监测及故障诊断技术-电动液压滚弧机滚圆机张家港数控钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/