随着电力基础建设的迅猛发展，城市配网的不断扩大，XLPE电力电缆在城市配网中低压等级中占据越来越重要的地位，一旦电缆线路发生故障，将造成无法预计的停电损失。如何对10kVXLPE电缆绝缘“健康状况”进行优化诊断，对于及时掌握设备运行状况，制定正确检修策略，减少电缆线路非正常停电事故的发生，确保其运行可靠性意义十分显著。本文通过采用ANSYS对电缆附件复合界面受潮、外半导电断口台阶、主绝缘划伤等典型缺陷的静电场分布进行了计算，定量分析了不同缺陷的危害程度。基于对XLPE电缆的局放脉冲信号传播过程中幅值、频率以及脉宽的变化规律的仿真研究，重点建立了电缆接头复合界面不同程度受潮缺陷的等值电路模型，仿真提出了一种基于TDR法检测其受潮缺陷的方法及典型图谱。同时，通过建立计及松弛极化过程的XLPE电缆绝缘介质损耗数理模型，对不同长度、密度的多形态水树枝，以及电缆附件复合界面受潮等绝缘缺陷进行了数字仿真，提出了采用超低频介损诊断中压电缆绝缘劣化的方法与适用范围。在理论分析和仿真研究的基础上，采用高频局放带电检测、离线OWTS局放检测及定位、超低频介损测试以及基于脉冲信号的时域反射波法对XLPE电缆绝缘状态进行了现场实测，并对疑似缺陷电缆取样二次复测和解剖分析。提出了10kV XLPE电缆线路绝缘诊断综合方法的框架与实施流程，为工程实际应用提供参考依据。