小电流接地系统运行方式能显著地提高供电可靠性,因此在我国配电网中得到广泛应用。但是配电网发生单相接地故障后,若系统长时间带故障运行,将会引发过电压、多点接地和设备烧毁等严重后果,破坏电力系统的安全,所以故障后必须快速准确地切除故障线路。由于故障电流微弱、配网结构复杂等诸多因素影响,单相接地故障选线和测距问题一直得到没有很好的解决。本文在上述背景下开展研究工作,鉴于目前选线和测距方法存在种种不足,很有必要探索新的故障选线和测距方法。本文首先回顾了小电流接地系统单相接地故障选线和测距的发展状况,接着详细分析了系统在不同运行方式下单相接地故障的电气特征,重点探讨中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障的暂态过程,为后续研究提供理论依据。现有的故障选线方法有很多,本文重点总结了造成选线装置误判的原因。由此认识到：单一选线方法都有各自不足,应充分利用各选线方法之间的互补性,形成多判据的综合选线方法。本文从选线时故障特征量的明显程度、选线方法的有效性没有精确量度的特点出发,提出了基于模糊理论的配电网单相接地故障选线方案,并解决了两大关键问题：一是基础判据的选择,综合比较后,选择了零序基波分量法、五次谐波分量法、零序能量法和小波分析法四种选线方法；二是故障隶属函数的构建。引入故障测度和权重系数的概念,按照故障特征量的不同,对所选择的判据建立相应的故障测度函数和权重系数函数。最后利用MATLAB电力系统仿真工具箱搭建了一个典型10kV系统进行仿真,结果验证了选线方法的可行性。本文进一步分析故障后的暂态信号特征,提出利用暂态信号及其衰减特性实现故障测距的方法。分析了由非故障相电压升高引起的电容暂态信号的衰减特性,对该方法的测距原理进行了推导,通过快速傅里叶变换判定暂态信号的有效性,并确定其信号特征频率。利用复小波变换提取出暂态信号的故障相电压和相电流信号特征量后计算故障距离,仿真结果验证测距方法的合理性。