随着智能电网的发展,低压配网的用电安全愈发重要,剩余电流保护电器是防止漏电事故的重要手段,也是预防人体触电的有效方法。随着用电设备种类和数量的增多,剩余电流信号呈非工频、非线性及复杂化,研究剩余电流检测技术,探讨新型剩余电流保护器的动作特性测试方法,提升保护电器性能,实现对线路故障信号的有效识别,对提高配电网的用电安全具有重要意义。本文针对目前低压配网中剩余电流的非工频,非线性以及复杂性等特点,设计一种基于磁调制式电流互感器的剩余电流采集电路,搭建一套故障模拟及信号采集分析实验系统,通过上位机控制平台能够进行触电、接地等故障模拟实验,并完成对三相电压、三相电流和剩余电流的采集和显示,建立剩余电流波形数据库,为研究故障机理提供试验平台和数据基础。基于故障波形数据库,设计一套剩余电流波形还原装置,目的是产生多种波形条件下的剩余电流。信号经过预处理后由上位机界面输出,经电气隔离及功率放大,达到还原各类剩余电流的目的。以快速傅里叶变换和总谐波失真率作为波形还原评价指标,通过实验进一步验证方案的可行性,装置能输出多种波形条件下的电流信号,能够用于剩余电流保护器的动作特性测试,特别是在一些高成本、难以重复操作的实验例如生物触电实验中具有较好的替代性和实用性。由于触电信号识别困难,算法复杂且难以在单片机实现,提出一种基于小波包分解、S变换和支持向量机的触电信号分类识别方法,基于小波包变换对多类故障信号进行分解,得到低频段下的8维能量特征向量,以此为基础,再结合S变换下提取的2个时域特征,共同组成10维特征向量作为支持向量机分类识别模型的训练样本及测试样本,最终实现对故障信号的有效识别。