电力工业规模庞大,发展迅猛。电力线路是电力系统最重要、分布最广的元件之一,其运行安全遭受的威胁日益增多。在电力线路发生故障后,及时准确地分析故障特性和定位故障点能够为故障处理提供可靠依据,对电网安全运行具有重要意义。目前,故障分析及故障点定位方法面临诸多挑战:继电保护快速动作使得故障后可供采集的数据越来越少,不利于获取稳态信号;短路过渡电阻的随机性和时变性、线路的分布特性等因素均影响故障分析、定位的精度。为应对上述问题,提高故障分析及定位的准确性和适应性,根据暂态电路约束,提出一种基于暂态信号的电力线路故障分析和故障点定位方法。本文主要研究方法及结果如下:（1）提出一种基于希尔伯特变换的暂态信号拟合及正弦表示方法,通过构造新的带衰减指数因子的正弦拟合模型来确定地表示故障后电力线路两端采集的暂态电压电流,同时得到其高阶导数、瞬时幅值、瞬时相位等特性,理论推导及仿真验证表明了该方法的正确性;正弦表示用于瞬时对称分量变换,实现暂态信号的解耦及反变换;最后应用于分布参数电路模型,可计算暂态电气量的沿线分布。三个技术手段层层递进,为后续分析奠定基础。（2）提出一种考虑不同时变过渡电阻的故障分析方法。借助三个技术手段,结合电压连续性和瞬时幅值一致原理、过渡电阻上电压和电流的瞬时相位一致原理、过渡电阻的特点及计算方法,实现四种简单短路故障下故障点电压、电流和过渡电阻的计算,同时验证过渡电阻上的瞬时相位约束关系。与现有的故障分析方法相比,该方法能够进一步计算互不相同且时变的过渡电阻。在MATLAB中对ATP/EMTP仿真案例及重庆电网现场实际案例进行仿真,验证该方法在不同简单短路类型中的正确性和在现场实际案例中的实用性。（3）提出一种基于瞬时相位一致的电力线路分层故障点定位方法:根据故障点处满足电压瞬时幅值一致约束,利用二分法确定模糊故障区间;再根据故障点处进一步满足过渡电阻上瞬时相位一致约束,推导四种简单短路故障的具体定位判据,利用枚举法在上述区间中确定故障点。大量仿真案例及现场实际案例的定位结果表明,分层的故障点定位方法准确有效,不受故障类型、线路参数、故障位置、过渡电阻阻值和时变特性等因素的影响。基于暂态信号的电力线路故障分析和故障点定位方法无需假设过渡电阻为常数或各相相同,更具有一般性,适用于电力线路短路故障的分析和故障点定位,可为当前电网故障处理和恢复提供参考依据。