随着我国国民经济的不断发展,对电力系统的供电质量提出了更高的要求。断路器作为电力系统保护和控制的终端设备,其可靠性和智能化水平直接影响着电力系统的供电质量和稳定性。本文采用微机控制方式实现对断路器的控制,从而对10kV配电网的故障和非正常运行状态进行保护。本文研究了线路上造成保护误动作的瞬时性涌流的特点和单相接地故障的特点,分析了目前的选线方法正确率偏低的原因,提出延时加二次谐波制动的涌流识别方案和基于零序导纳法的单相接地故障选线及定位方案。然后推导出选线及故障点定位的实用判据。本设计采用Microchip公司的PIC18F458芯片作为控制核心,设计的硬件平台主要包括芯片外围电路、电源电路、模拟信号采集电路、AD芯片外围电路、开关量和隔离电路、通信接口。其中,针对现场运行的实际情况,对电源部分进行了特殊设计。并对弹簧操动机构和永磁操动机构分别设计了分闸控制电路。考虑到户外复杂的电磁环境,在硬件上进行了提高控制器抗电磁干扰能力的设计。在软件方面,用C语言和汇编语言混合编程的方法,用模块化的结构编写了涌流识别程序、单相接地选线及故障点定位程序、GSM无线通信程序,并给出了程序的流程图。最后,本文根据控制器主要功能设计了弹簧机构驱动功能、中性点不接地单相接地故障选线功能和GSM通信功能、电磁兼容性能的实验方案,并将实验结果进行了分析。全文完成了控制器的主要硬件电路设计、仿真和相关应用程序和算法程序的编写、调试。实现了设计的主要功能,并通过了功能性实验验证和电磁兼容实验。经过研究和实验结果表明:所研制的控制器设计结构合理,能够满足设计的功能需要,具有高可靠性和实用性的特点。