交联聚乙烯电缆具有优异的性能,自从60年代投入使用以来已经成为中高压输电系统的主要品种。然而电缆绝缘中的水树老化问题一直是影响电缆安全、可靠运行的主要因数。在离线条件下检测水树老化状态的手段比较多,而在这些方法中可发展成在线检测的却比较少。其中,直流分量法和谐波分量法是最有希望发展成在线检测技术,并且直流分量法在日本已经成功地用于在线检测。本论文研究的目的是探讨通过信号处理技术消除电网谐波影响的可行性,从而将谐波分量法发展成可实际应用的在线监测技术。主要研究内容包括:通过计算机仿真分析和基础试验研究,分析谐波分量法的测试原理;设计可在有电网谐波干扰条件下测试损耗电流谐波分量的测试系统;对所涉及的系统的硬件和软件部分进行设计;探讨测试系统的非线性补偿技术和系统校正技术。本文通过实验研究和仿真分析证实:水树老化后XLPE电缆绝缘电导与电压关系的非线性导致损耗电流谐波分量,而电导与电压关系的极性效应导致泄漏电流含有直流分量;应用损耗电流谐波分量可检测水树的老化程度,检测灵敏度不受完好电缆长度的影响。本文所设计的测试系统在一次回路平衡掉容性电流,为损耗电流谐波分量的测量奠定基础。电流比较器输出的信号提供了在非正弦电压作用下的损耗电流信息,辅CT提供了作用在被测电缆上电压的信息,为通过软件分析处理并获得标准正弦电压作用下被测电缆损耗电流的谐波分量奠定基础。在对测试系统给出各次谐波相应的幅值和相位的修正系数以后,利用损耗电流谐波分量来重构XLPE水树老化后的伏安特性就可以实现。本文分析研究了一种可在电源存在谐波干扰的条件下测试损耗电流谐波分量的测试系统,为该系统应用于现场测试提供了一定的实验依据。