高压电缆附件是电力电缆运行的重要组成部分,更因其特殊的运行地位被电力部门视为重要电力设备之一。局部放电(Partial Discharge,简称PD)既是引起高压电缆附件内绝缘早期劣化的主要原因,又是表征其绝缘状况的特征量。因此,研究高压电缆附件PD检测和故障诊断具有深远的理论意义和实用价值。本文针对110kV交联聚乙烯(Cross-linked Polyethylene,简称XLPE)电缆预制型中间接头,根据电缆PD超高频(Ultra High Frequency,简称UHF)检测的特点,结合天线理论、电气测量技术,开展了PD宽频带检测的研究与分析。主要研究内容如下:定性分析了电缆接头内部结构和复合界面折、反射对UHF电磁波传播的影响。结合110kV XLPE电缆接头实际尺寸,利用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain Method ,简称FDTD)理论仿真,研究了影响UHF法检测电缆接头内PD信号的4种因素,为宽频带传感器的研制提供了技术支持。研制了适用于检测高压电缆接头内PD的内置宽频带圆环型传感器,理论分析了传感器的电容耦合和微带天线感应双重特性,通过电磁暂态仿真软件ATPDRAW分析得出了内置圆环的宽度、半径以及信号输出端杂散电感对传感器时、频响应特性有直接影响,并提出了合理的优化方案。通过实测,传感器有效带宽为500MHz,能有效获取纳秒级暂态信号的下降沿或上升沿,具有良好的输出线性度,为宽频带检测系统的搭建奠定了基础。在实验室组建了110kV XLPE电缆接头PD宽频带检测系统,并对系统接线进行必要处理。引入R.Jobava提出的电缆阻抗加权比分布参数的传输线模型,分析了适合内置宽频带传感器安装的合理位置。在此基础上,对系统放电量、灵敏度进行标定,结合系统性能验证实验表明:检测系统带宽为1GHz,在VHF和UHF频段信号感应能力强,输出信号信噪比高等特点,敏感度小于5pC,传感器安装在距离接头1.5m,在实际应用中能够满足宽频带检测的要求。设计了110kV电缆接头模拟试验装置,改进了4种绝缘缺陷PD模型。通过大量PD试验,采集了4种绝缘缺陷产生的放电样本,量化了单次放电信号的时、频域特征,构建了? ? u ? n、? ? u、? ? n放电图谱,深入研究了4种绝缘缺陷的放电相位特点和统计特征,为工程应用提供了参考依据。