配电网中80%的接地故障为小电流接地故障。为了提高小电流接地系统的供电可靠性,基于各种保护原理的具有选线、定位、分界等功能的保护装置被相继开发出来,其应用效果因采用的保护原理或硬件设计的不同而良莠不齐,因此,在保护的研发过程中与投入运行之前,需要对其进行大量的测试。目前的测试系统价格高昂,采用的数字仿真模型也存在模型单一、线路结构不符合实际、通用性差、仿真波形与实际波形差距较大等缺点。继电保护测试仪(RXRelay Tester)技术的发展,克服了其以往体积笨重、精度不高的缺点,采用继电保护测试仪配合计算机的组成结构,不仅能够输出与数字仿真高相似度的波形,还能够充分发挥数字仿真的仿真规模不受限制、可移植性和可扩展性好等优点。本文针对计算机和继电保护测试仪组成的测试系统,重点对测试系统的数字仿真环节进行研究,所做工作如下:(1)分析单相接地故障特征的影响因素,通过等效电路和数学表达式详细分析各影响因素对单相接地故障特征的影响;(2)介绍继电保护装置采用的主要保护方法,分析各种保护方法对测试模型结构的需求;(3)分析配电网结构,结合保护方法对测试模型的结构需求,使用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP建立了城市配电网和农村配电网两个典型配电系统的仿真模型,并详细给出了仿真模型的参数及计算方法;(4)分析仿真步长对测试系统的影响,根据采样定理给出了仿真步长的选择方法;(5)利用霍哈赖纳(Hochrainer)电弧模型搭建电弧仿真模型,并对其建立了测试电路,对电弧稳定燃烧过程中的电弧特性进行了分析;(6)分析间歇性电弧接地过程,通过改进燃弧与熄弧条件以及设置对地电导优化间歇性电弧接地的仿真;(7)分析仿真波形,通过与实际故障波形与理论分析的对比,验证了测试系统的可用性;(8)建立了人机交互界面和数据库便于测试系统的使用。本文建立的基于数字仿真结果的小电流接地故障模拟测试系统,能够模拟大多数小电流接地故障类型,在降低测试成本的同时,实现对具有选线、定位或分界功能的小电流接地保护装置的全面测试,对提高配电网供电可靠性具有重要意义。