配电网采用小电阻接地方式可以快速切除故障,有效降低过电压,防止故障的进一步扩大。但是系统高阻接地或多出线同时接地时,故障出线零序电流可能会小于现场应用的零序过电流保护定值,而造成出线保护拒动或接地变保护误动,使故障范围及故障时间进一步扩大,而且可能引发人畜触电,造成严重的经济损失及社会影响。因此对于小电阻接地系统高阻接地故障以及多点同时接地故障的研究具有重要的意义。本文首先分析了小电阻接地系统单相接地故障特征,通过建立单出线接地故障以及母线接地故障的零序等效网络,计算故障时各出线零序电流及中性点零序电流幅值、相位关系,明确了发生单相接地故障时,故障出线零序电流、中性点零序电流幅值是任意健全出线零序电流幅值的10倍以上且故障出线零序电流相位超前健全出线零序电流相位略高于90°。其次,在分析单相接地故障特征的基础上进一步分析多点同相接地故障特征,通过建立零序等值网络对多出线同时接地故障以及母线与出线同时接地故障进行分析,明确了在多点同相同时接地情况下,至少存在一条故障出线零序电流幅值是任意健全出线零序电流幅值的5倍以上且相位超前健全出线零序电流相位略高于90°。再其次,通过分析多种接地故障特征,提出了两种基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障集中式保护方法。一种是基于出线零序电流比较的接地故障保护方法,通过比较各出线的零序电流幅值及相位,零序电流幅值大于其他任意一条出线一定倍数且相位超前其他任意一条出线一确定相位的出线可判定为故障出线。另一种是基于零序电流投影分量比较的接地故障保护方法,通过比较各出线零序电流在中性点零序电流上的投影分量与中性点零序电流幅值的比值关系,判定出线零序电流的投影分量为中性点零序电流幅值一定比值以上的出线为故障出线,反之则为健全出线。本文所提保护方法有效提高了高阻接地保护的可靠性以及多出线同时接地的灵敏性,所整定的启动电流定值远大于线路可能出现的最大不平衡零序电流,因此,本文所提保护方法不会受系统的最大不平衡零序电流影响而误动。最后,利用MATLAB仿真验证了本文所分析各种接地故障特征的正确性,验证了所提保护方法的有效性。