近年来,电力电缆得到广泛应用,受外界环境因素影响,使用年限较长的电缆易出现不同程度的老化,导致电缆的使用寿命降低。为减小电缆绝缘缺陷造成的突发事故,必须对电缆绝缘老化进行分析与诊断。国内多采用预防性试验检测电缆绝缘层缺陷,但停电诊断难以满足电网可靠性要求。在此背景下,本文提出一种基于谐波特征的电缆绝缘带电诊断技术。本文首先根据电缆结构,分析了电缆绝缘层树枝老化、热老化、电老化、机械老化缺陷产生机理,分析了电缆绝缘层电磁理论和电缆在运行过程中产生高次谐波的主要原因,得出损耗电流与谐波的关系、谐波与电缆应力老化缺陷的关系。然后通过ANSYS有限元仿真软件搭建了单芯交联聚乙烯电缆模型,并构造了电缆绝缘层气泡、突起、水树枝三种电缆缺陷,对比分析了电缆绝缘层不同缺陷下电缆磁场强度变化,验证了电缆绝缘层缺陷会对磁场分布产生影响。通过ANSYS对电缆绝缘层含水树枝缺陷进行仿真,提取损耗电流谐波不明显。构建了电缆绝缘层水树枝缺陷的等效电路模型,利用MATLAB得到了水树枝在不同生长长度下的损耗电流。随后,根据上述搭建的电缆绝缘层气泡、突起、水树枝不同缺陷模型,得到损耗电流,对其进行快速傅里叶分解,提取2至10次谐波含量,并建立了电缆绝缘层不同缺陷损耗电流谐波特征数据库,包含了谐波总畸变率、基波含量、各次谐波含量等。针对电缆绝缘层不同缺陷时相对应各次谐波含量变化规律不明显,构造了电流谐波总畸变率、各次谐波含有量标准化处理值共10个特征标签,有效识别电缆绝缘层缺陷。最后,针对电缆绝缘层不同缺陷下损耗电流谐波特征数据库样本偏少,本文提出了一种支持向量机的电缆绝缘层缺陷识别的方法。以电缆绝缘层缺陷下损耗电流谐波畸变率和各次数谐波含有率作为SVM特征标签,选取数据样本中部分数据作为SVM的训练样本,并将其余数据作为测试样本。利用训练后的SVM模型对测试集中数据进行电缆绝缘缺陷识别。仿真结果表明,基于谐波特征的电缆绝缘带电诊断技术可以对电缆绝缘层不同缺陷进行有效识别。