多年以来，许多科研人员在10kV配电线路故障诊断方面作了大量工作，但由于配电网发生故障时特征不明显，虽然取得一定的进展，但尚未取得实质性的突破，在实际中也无较好应用。提高供电可靠性的要求和配电网自动化水平的迅猛发展使得对故障诊断的研究日益紧迫。 本文结合目前10kV配电线路故障诊断研究现状及存在的问题，在中性点不同接地方式下，研究了配电线路的常见故障及其故障特征。从信号处理的角度引入小波理论，分析故障暂态行波特征，并探讨了小波分析在行波故障选相中的应用，提出了相应的故障选相判据。将小波理论和人工神经网络原理运用到故障诊断，形成小波神经网络，提出利用经小波分析处理母线零序电压和各个出线零序电流信号训练的神经网络来实现故障选线，并利用小波理论的奇异性检测能力和神经网络的非线性逼近能力，实现故障暂态量到故障距离的非线性映射，完成故障测距。通过典型的10kV配电系统的仿真研究和结果分析表明：利用小波理论对故障暂态信号进行特征提取处理和利用小波神经网络进行故障模式识别是行之有效的方法，从而验证本文故障诊断方法的可行性。