城市供电中电缆线路所占比例越来越高,随着电缆电压等级及输送容量的提高,由线芯感应产生的护层电流增大,过大的护层电流不仅影响电缆安全运行,也增大了电缆无功功率。本文从现有电缆护层电流等效计算模型出发,指出其计算过程中的缺陷并提出新的分布式等效电路模型,研究了电缆护层电流及无功功率影响因素。论文围绕以下几个方面展开:理论分析现有单芯电缆等效电路模型的基础上,指出了现有模型存在的问题;采用现有模型计算了三相电缆交叉互联情况下的护层电流,发现其计算结果与仿真及实验结果完全不同;从护层电流大小及相位变化、分布电容影响两方面阐释了现有模型存在问题的原因;提出了一种基于分布式电路的电缆等效模型,给出了护层电流计算公式,并通过仿真验证了所提模型的正确性。根据建立的电缆分布式电路模型,研究了电缆交叉互联分段均匀和不均匀时护层电流对电缆分段长度的影响,以及护层不同部位接地故障时的电流变化情况。结果表明:电缆交叉互联循环两段等长的L_a-L-L模式中护层电流大于L-L_b-L模式中的护层电流,L_a和L_b可比合理等长分段长30%和40%。在三段均不等长的情况下,分段长度最大长度差不应超过原有合理长度的20%;电缆护层接地故障发生在换相处时,护层电流增加最大,且分段不均匀故障接地电流更大。仿真研究了双回路电缆护层电流变化情况,通过改变双回路电缆相位组合方式、敷设间距、接地电阻,提出了电缆敷设的具体要求。结果表明:双回路电缆纵向水平敷设的护层电流<双直角敷设<横向水平敷设,并确定了最小护层电流的组合相位。随着相间距的增加,护层电流逐渐增加;随着回路间距的增加,纵向水平敷设护层电流逐渐增大,横向水平护层电流逐渐减小;护层电流随着接地电阻的增大而减小。根据模型中分布式电容及电缆结构,研究了电缆无功功率的影响因素,计算了电缆内部受潮及偏心情况下的无功变化情况,并计算了电缆无功功率造成的电缆极限输电距离。结果表明:电缆内部吸收的容性无功功率大于外部容性无功功率;电缆发生受潮事故后,无功功率根据电缆电压等级不同增加10%～30%。电缆受潮后无功增量百分比△Q%与电缆的偏心度的二次方(D~2)成正比关系;电缆电压等级越高时,输送一定功率的输送距离反而越短,并给出了不同电压等级电缆的极限传输距离。