在我国,中压配电网大多以小电流接地方式为主,即中性点不接地方式或经消弧线圈接地。单相接地故障(即小电流接地故障)发生后,故障电流小且不稳定,难以有效检测并快速切除,对配电网安全可靠运行构成潜在威胁。针对此问题,本文研究其故障特征,探讨其故障选线与区段故障定位新方法。研究小电流接地故障机理及零序电流特性。构建了配电网小电流接地故障的零序等值电路及仿真模型,探究了其故障暂态过程、谐振机理,以及故障下零序电流分布特征与信号时频域特征,探究了故障线路、区段与健全线路、区段中暂态零序电流的时频域特征差异,为故障选线与定位奠定了理论支撑。提出了一种基于导纳特征系数的小电流接地故障选线方法。根据小电流接地故障下配电网零序故障电流的分布特性,结合网络零序电压,在分析了暂态振荡频率下配电网线路首端等效导纳特性的基础上,采用导纳特征系数进行小电流接地故障选线。构建了配电网小电流接地故障仿真模型,并在小电流接地系统中,针对所提选线方法进行了大量的仿真测试,检验了所提选线方法的科学性与可靠性。提出了一种以改进相对熵为理论基础的小电流接地故障区段定位新方法。阐述了信号相对熵的基本原理,分析了中性点不接地或经消弧线圈接地配电网故障线路区段两侧暂态零序电流的相对熵特征,在此基础上利用改进相对熵实现小电流接地故障区段定位。通过对传统相对熵算法的改进,不需要传输信号的全采样数据,仅需传输数据相对较少的特征概率分布数组,降低了对通信通道的要求。数字仿真结果表明,所提故障定位方法可靠性强,在不同故障位置、故障过渡电阻、故障时刻等情况下均正确动作。