目前,电力电缆离线故障监测技术基本稳定,但是在线故障监测技术还不成熟。本文通过对电力电缆故障离线与在线监测技术的系统分析和比较,选择了最优的特征信号来实现电力电缆故障的在线监测与诊断。本论文以XLPE(交联聚乙烯)电力电缆为研究对象。首先,对电力电缆出现故障的原因进行了统计分析,提出了适当的防范措施。其次,对目前所有电力电缆绝缘诊断方法进行了详细的介绍与比较,并提出了以接地线电流为特征信号的在线绝缘监测方法。然后,建立了仿真模型,对电力电缆绝缘的局部缺陷由老化直至击穿的过程及各个电气量之间的关系作了详细的分析。最后,完成了系统软硬件的设计,其中硬件是基于ARM平台的设计,这种设计已被证实适用于电力变压器UHF局部放电在线监测系统,软件设计包括现场监测单元程序与后台微机管理程序。通过硬件与软件的结合,完成了现场监测单元的整体结构,并与后台微机进行有效的数据通信,对采集的数据进行统计信号处理,得出电力电缆绝缘老化信息,从而构架一个自动监测与诊断系统。本文通过对电力电缆绝缘局部缺陷的仿真研究和在线监测系统软件与硬件的设计,提出了以接地线电流为特征信号的绝缘诊断方法,并根据仿真结果提出了电缆绝缘由老化到击穿的过程,实现了在线监测与诊断系统。从而为电力系统安全、迅捷、方便的排除故障提供了有利的理论依据和实际经验。