随着我国经济的迅速发展，要求电力系统具有更好的稳定性与更高的可靠性。我国在66kV以下的电力系统中普遍使用小电流接地系统，其中超过80％是单相接地故障，由于单相接地故障电流小，影响因素多，大部分选线算法故障特征提取不够全面，普遍存在误选漏选的情况，小电流单相接地故障选线的问题至今仍需要进一步研究解决。
　　本文在小电流单相接地故障零序电流暂稳态特征分析的基础上，进行了基于改进S变换的小电流单相接地故障选线方法的研究。首先，建立了基于MATLAB/Simulink的小电流接地系统仿真模型，对三种中性点接地方式的小电流系统分别进行了不同线路、不同故障位置、不同故障初始角和不同过波电阻等情况的单相接地故障仿真与分析，获取了仿真故障数据。然后，提出了基于双曲S变换CHST)的小电流单相接地故障选线方法，利用HST对各馈线暂态零序电流进行时频分析，根据暂态零序电流双曲S变换后故障线路在故障时刻前后采样点能量值之和最大的特性进行故障选线，通过大量仿真及选线实验，结果表明，算法准确率高、适用性好。然后，本文再提出了一种基于快速S变换CFST)的小电流单相接地故障选线算法，该算法根据各线路暂态故障信号FST后一维模系数计算出的各线路能量值选出可能故障线路，再根据可能故障线路与相角参考比较线路FST后主频率点处一维相角值之差的绝对值是否大于设定阙值来判断出是线路故障还是母线放障。通过与S变换及其改进算法时间性能的比较，FST算法的实时性更好。
　　最后，对实时性好的FST算法进行了故障模拟实验，按照国家电网公司《小电流接地系统单相接地故障选线装置技术规范》搭建了小电流接地系统故障模拟试验电路与故障信号采集电路，在Matlab中对模拟电路产生的故障信号进行了基于FST选线算法实验与结果分析，仿真实验和故障模拟电路实验均表明，该方法适用于三种中性点接地方式，选线准确，实时性好。