在中压配电网的几种中性点接地方式里，小电阻接地方式具有系统过电压低、保护配置简单及故障切除迅速等优点，适用于容易出现永久性故障的电缆型配网，因此被越来越多的大城市采用。然而相对于现场应用已久的消弧线圈接地方式，小电阻接地方式运行经验的相对缺乏和二次设备的配合问题是制约其供电可靠性提高的主要不利因素。其中，当多回线同时发生接地故障时，会使零序电流的幅值大小以及分布特征发生很大改变，容易造成馈线零序电流保护的拒动及接地变压器零序电流保护误动，是保护不正确动作的主要原因；再者零序电流互感器配备上的不当，在较大故障零序电流下引发的饱和问题，同样是影响零序保护动作可靠性的重要因素。小电阻接地系统下多回线复杂接地故障分析是其零序保护动作特性分析的基础，建立完善的故障分析理论是本文重点解决的主要问题之一。基于对称分量法，本文首先对小电阻接地系统单回线、两回线以及多回线同相和异相接地故障下的零序电流进行了定量分析计算，比较了不同接地故障下零序电流的幅值变化和分布特征，并推导出实用的多回线接地故障零序电流快速分解法。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC，对故障分析的正确性进行了验证。在故障分析理论的基础上，结合小电阻接地系统零序电流保护配置，本文进一步研究了不同接地故障下零序保护的动作特性。此外，针对现场零序电流互感器测量误差问题，结合电流互感器的电路模型，对现场互感器的饱和带载能力与传变误差进行了理论分析，并总结了零序电流保护不正确动作的原因。最后，基于多回线接地故障分析理论，本文提出了一种馈线自适应零序电流保护新原理。它可根据馈线零序电流的特征，结合故障馈线的故障相电压以及系统阻抗等参数，自适应地对馈线零序电流测量值进行修正与调整，从而克服了多回线接地故障下的保护拒误动问题，最大限度的保证了馈线零序电流保护动作的可靠性，为小电阻接地系统复杂接地故障提供了更有效的保护方案。