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XLPE电力电缆广泛应用于发电厂、变电站、工矿企业及城市配电系统中。早期投运的电力电缆因绝缘老化和电化等原因造成的击穿事故时有发生,并呈现上升趋势,这种状况严重威胁电力系统运行安全。电力部门为了保证运行安全将更换老化电缆,然而更换电缆需要耗费大量的人力、物力及财力,且在工程实施上十分困难。因此,考虑在电缆中水树枝向电树枝发展之前实施分批修复,以延长其使用寿命,对提高电缆的利用率,节约电力部门的运行成本,保障电网运行安全具有积极的意义。基于电缆水树及终端实际形状,建立了管状水树、蝶形水树、正常电缆终端和增加修复接头电缆终端的仿真模型。运用有限元软件Ansoft仿真研究了管状水树中内导水树和外导水树不同长度和宽度情况水树尖端电场大小,对比分析了管状水树和蝶形水树修复前后电场分布,并给出了正常电缆终端和增加修复接头电缆终端电场分布,确定了实际修复完成后修复接头包裹半导电胶带厚度。基于变压器Debye模型,建立了带水树部分RC电路的电缆Debye模型。结合比率谱理论仿真研究了电缆Debye模型,得到了不同水树长度面积下的比率谱,并运用比率谱最大值分布图来评估电缆绝缘中水树情况。通过实验验证了比率谱评估电缆绝缘水树的可靠性。对比测试了PhSi(Me)(OMe)2、Me2Si(OMe)2、Me3Si(OMe)修复液修复电缆与未修复电缆击穿特性。PhSi(Me)(OMe)2、Me2Si(OMe)2、Me3Si(OMe)、70%PhSi(Me)(OMe)2/30%Me2Si(OMe)2和70%PhSi(Me)(OMe)2/30%Me3Si(OMe)五种修复液修复电缆及未修复电缆的水树生长特性。PhSi(Me)(OMe)2.70%PhSi(Me)(OMe)2/30%Me2Si(OMe)2和70%PhSi(Me)(OMe)2/30%Me3Si(OMe)修复液修复后的扩散特性。设计了修复液注入系统,重点介绍了修复液罐、特制电缆终端接头与贯通式中间接头及修复液注入器的设计。运用70%PhSi(Me)(OMe)2/30%Me3Si(OMe)混合修复液对老化电缆开展修复,测试分析了电缆修复前后介质损耗角正切、绝缘电阻、直流泄漏电流及比率谱变化,测试蝶形水树不同长度密度分布对比分析了修复电缆和未修复电缆水树枝产生的速率。