在我国7.2～35kV配电网以中性点非有效接地为主,它包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经高阻抗接地方式,而此系统发生最多的是单相接地故障。弧光接地过电压一直是威胁电网安全运行的严重隐患,中性点经消弧线圈或电阻接地的运行方式虽然在一定程度上起到保护作用,可消除工频电弧。但是配电网在单相间歇性弧光接地时刻,在非故障相上产生的弧光接地过电压和通过电弧接地故障点的电流频率是高频的,消弧线圈不可能补偿,难以使电弧熄灭,存在一定的缺陷。本文首先对电力系统的各种中性点接地方式进行了研究,分析了中性点非有效接地系统中三种中性点接线方式的基本原理和运行特点。利用Matlab中的Simulink仿真软件,建立了中性点不接地系统的模型。通过设置线路参数、仿真参数,对中性点不接地系统发生金属性接地和弧光接地过程进行了仿真。根据仿真结果和波形,建立了识别金属性接地和弧光接地故障的判据。为消除弧光接地而引起的过电压,本文提出采用金属性接地分流技术,使故障点残流降至接近于零,从而降低了恢复电压的初速度并限制了其最大值,避免接地电弧重燃。并用Matlab对此过程进行了仿真,验证了其可行性。本文分析了现有的选线方法,对这些方法进行了分析比较,提出采用选线模块来进行选线,使消弧装置与选线保护能可靠配合。本文研制了消弧及过电压保护装置,介绍了其结构、工作原理和设计思想,设计了硬件电路和测控软件。本文通过380V等效模拟实验电路,对单相接地特征进行了实验,证实了理论分析的正确性及装置的性能指标。