我国配电网普遍采用中性点非有效接地方式，以提高系统供电可靠性。但是当系统发生单相接地故障后，故障电流微弱，长期以来都未有效的解决单相接地故障定位问题，目前很多地方依旧采用人工拉闸的办法进行故障选线和人工巡线的方法寻找故障点位置，造成停电时间长，检修工作量大，成本高。因此，开展配电网单相接地故障选线和区段定位技术的研究，对提高配电网的供电可靠性、保证电网的安全运行具有重要的理论和现实意义。本文首先对小电流接地系统单相接地故障后的稳态和暂态变化特征进行了分析和比较。发生单相接地故障后，由于消弧线圈的补偿作用，故障稳态信号微弱，采用稳态信号进行故障定位准确度不高。与稳态分量相比，故障暂态分量明显增强，因此，基于暂态信号的故障定位方法更有利于克服消弧线圈带来的不利影响。鉴于正序和负序电流分量的分布特性不受消弧线圈的影响，论文提出了一种基于暂态复序电流的新型故障定位方法。定义正序故障分量与负序故障分量之和为复序电流。复序电流主要由故障点流向系统侧，故障线路区段的复序电流远远大于健全线路区段。暂态复序电流法通过比较各区段暂态复序电流的有效值实现故障定位。该方法不受消弧线圈、分布电容的影响，抗过渡电阻能力强，同步性要求低。针对安装有零序电流和电压互感器的场合，提出了暂态零序复合导纳法。特征频率段内，选出无功功率最大的三个频率，按照无功功率份额将零序导纳加权求和，可得出零序复合导纳角。零序网络中各个线路阻抗特性均呈容性，在故障区段和非故障区段上零序导复合纳角极性相反。依据这一特点可实现故障定位。该方法适用于中性点经消弧线圈接地系统。仿真结果验证了暂态零序复合导纳法的正确性。在上述理论研究的基础上，提出了小电流接地系统的单相接地故障自动定位系统的总体设计方案，并对FTU单元的供电模式和系统的通讯方式进行了研究探讨，阐述了故障自动定位系统的功能结构和工作流程。为研制实物样机等后续工作奠定基础。