高压电力电缆是电力系统输变电网络的核心设备，而交联聚乙烯(XLPE)电力电缆也因其重量轻，制造工艺较简单，安装敷设容易，同时又具有良好的电气性能和耐热性能等优点，正在电力电缆领域中占据主导地位。投入运行若干年后的高压电缆由于机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、护层腐蚀、过电压以及过热损害等原因，会产生各种绝缘缺陷，而介质损耗因素能够反映电缆的绝缘缺陷状况。因此，对XLPE电力电缆实施介质损耗因素在线监测能及时发现电力电缆绝缘缺陷，对保证电力系统的安全运行具有重要意义。 本文针对XLPE电缆绝缘介质损耗测量的特点和要求，提出了XLPE电缆绝缘在线监测系统的总体设计方案，完成了硬件电路和监测软件的设计、制作及整个系统的调试工作。针对谐波分析法进行介质损耗因数测量存在的不足，提出采用基于准同步算法的谐波分析法进行介质损耗的计算，减小了由于频率波动及谐波的影响，提高了介损测量的稳定性和准确性，并通过仿真分析验证了该方法的有效性；在硬件电路的实现上，选择合适的信号传感器；设计了信号程控放大电路和滤波电路；选用了12位高精度的A/D集成数据采集卡，同时采用了以屏蔽结构和接地措施为主的硬件抗干扰方法，提高了系统的抗干扰能力；研制了基于数据库的直观、高效、稳定的实时数据采集软件系统，编写了基于准同步谐波分析法的介质损耗测量计算程序。通过对现场试运行数据的分析，结果表明该在线监测系统测试数据稳定可靠，在线监测数据与离线值基本一致，验证了本系统设计是可行和有效的。