Page 143 - 《中国电力》2026年第3期

段肖力等：基于改进多导体理论的城市输电系统稳态建模与损耗抑制 2026 年第 3 期

EMTP 仿真得到的结果。 的最大感应电压与循环电流均小于 C 相，且变化
3 种接地方式下，隧道电缆沿线不同位置处 趋势与 C 相一致，因此聚焦 C 相可充分反映系统
护套感应电压与循环电流的相对误差曲线如图 6~ 最不利工况下的特性，避免重复分析。此外，品
7 所示。由图 6~7 可知，多导体算法与 EMTP 仿真 字形敷设时三相电缆对称性较好，护套循环电流
的计算结果吻合度极高：单端接地时，两者感应 幅值差异小于 5%，但城市隧道空间受限，品字形
电 压 的 最 大 相 对 误 差 仅 为 0.63%； 两 端 接 地 时 ， 敷设需更大安装空间，工程应用占比不足 10%，
循环电流的最大相对误差为 0.97%，充分验证了 故本文以更具工程代表性的水平敷设为分析重点。
本文所提多导体算法的准确性，可用于工程实际
表 3 3 种接地方式下三相电缆护套关键参数统计
中的电缆接地特性分析。
Table 3 Statistical summary of key parameters for three-
phase cable sheaths under three grounding methods

0.7
单端接地；
0.6 接地方式 相别 最大感应电压/V 最大循环电流/A
交叉互联；
0.5 双端接地 A 相 286.45 13.21
百分比误差/% 0.4 单端接地 B 相 301.52 14.57
0.3
C 相
15.98
332.32
0.2
A 相 0.48 1 025.36
0.1
两端接地 B 相 0.51 1 132.45
0
0 200 400 600 800 1 000 C 相 0.56 1 246.63
电缆长度位置/m
A 相 98.63 6.25
图 6 单端、两端与交叉互联接地方式下护套感应
交叉互联接地 B 相 105.87 6.83
电压相对误差
Fig. 6 Relative error of sheath induced voltage under C 相 114.55 7.50
single ended, two ended, and cross connected
grounding modes 为 更 直 观 展 示 不 同 接 地 方 式 的 性 能 差 异 ，
3 种接地方式下的关键指标及计算误差如表 4 所

1.2
单端接地；
交叉互联； 示。由表 4 可知，两端接地虽感应电压最低，但
1.0 双端接地 循环电流极大，存在严重安全风险；交叉互联接
百分比误差/% 0.8 地在感应电压控制与循环电流抑制方面均表现较
优，结合本文改进多导体算法，计算误差均小于
0.6
1%，是工程中推荐的接地方式。
0.4

表 4 不同接地方式关键指标及计算误差汇总
0.2
Table 4 Summary of key indicators and calculation er-
0 rors for different grounding methods
0 200 400 600 800 1 000
电缆长度位置/m 接地方式 单端接地 两端接地 交叉互联接地
图 7 单端、两端与交叉互联接地方式下护套循环 最大感应电压/V 332.32 0.56 114.55
电流相对误差
最大循环电流/A 15.98 1 246.63 7.50
Fig. 7 Relative error of sheath circulating current under
single ended, two ended, and cross connected 感应电压计算误差/% 0.63 0.82 0.51
grounding modes 循环电流计算误差/% 0.75 0.97 0.68

水平敷设时，三相电缆间距为 210.3 mm，A-
C 相间距 420.6 mm，C 相因靠近接地电缆，敷设 3 结论
深度 5 m，电磁耦合效应最强，其护套电压与电
流最大，A、B 两相参数相对较小。3 种接地方式 本文针对城市地下输电系统接地损耗偏高与
下 A、B、C 三相电缆护套最大感应电压与循环电 护套电流风险问题，提出了一种改进多导体建模
流统计结果如表 3 所示。由表 3 可知，A、B 两相 方法与智能阻抗补偿策略，得出以下结论。

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