随着单芯高压电缆的广泛应用,电缆金属护套接地环流过大引起的金属护套损耗增加、传输效率降低、使用寿命缩短等问题日益突出,严重影响了电力系统的安全稳定运行。本文以三段式交叉互联接地单芯高压电缆为研究对象,分析了接地环流的抑制机理,通过对比分析与优化环流抑制方法,探究了环流抑制方法的抑制效果,并对电缆金属护套接地系统缺陷时的接地环流特性进行分析,建立了金属护套接地缺陷监测系统。本文分析了电缆护套接地环流的抑制机理,提出了终端串联电阻、串联电感、串联补偿电感和串联接地电阻四种环流抑制方法,根据电缆接地环流的计算模型分别建立了环流抑制方法计算模型。结果表明:电缆接地环流与电缆分段、相间距和线芯电流的不平衡度成正比,可以通过优化电缆交叉互联接地方式抑制接地环流,同时电缆护套感应电压数值不大,护套等效阻抗较小,可以通过抵消感应电压和增大护套等效阻抗减小接地环流。基于抑制方法计算模型和ATP/EMTP电缆仿真模型,对各环流抑制方法进行对比分析,建立环流抑制方法优化计算界面。结果表明:电缆终端串联电阻、电感和同时串联电阻电感能够有效抑制接地环流,并且采用抑制方法阻抗为护套阻抗4-5倍时,接地环流抑制效果很好。基于电磁耦合的环流抑制方法同样具有很好的环流抑制效果,随着变比增大能够以较小串联方法阻抗值,很好地抑制接地环流。基于搭建的电缆接地环流试验平台,分析了不同环流抑制方法的抑制效果。结果表明:三种直接串联方式的环流抑制方法在串联阻抗值为护套阻抗4-5倍时能够达到很好的环流抑制效果,基于电磁耦合的环流抑制方法,随着变比增大,当采用阻抗值较低时,能够较好地实现环流抑制。基于搭建的仿真模型分析了电缆金属护套接地系统开路缺陷、金属护套单相接地缺陷、金属护套相间短路缺陷、交叉互联箱浸水接地缺陷和交叉互联箱换相失败缺陷共5种缺陷类型,20种缺陷情况时的电缆接地环流特性,提取接地缺陷表征参数,基于Hausdorff距离算法和Pearson相关系数法实现了接地缺陷监测诊断。结果表明:不同接地缺陷类型和缺陷位置的电缆接地环流的大小和相位各有不同,可以根据接地环流特征对金属护套接地系统缺陷进行监测诊断,能够准确识别缺陷类型和位置。