在配电网中,小电流接地故障的选线与定位一直没有得到很好的解决,因此对于小电流接地故障暂态信号特征的研究一直没有停止。由于电力系统的特殊性,能够去现场进行试验的机会不多而且存在一定的危险性;采用电子仿真虽然方便灵活,但是仿真结果与现场实际运行情况不一定完全相符。为了适应教学科研和产品开发的发展需求,使学生和老师有条件在模拟的真实系统中进行教学和科研,提高科研和实践能力,有必要搭建一个能够在不同故障条件下演示小电流接地故障特征的物理模拟系统,为产品的开发、生产和调试提供一个试验平台。本文提出了一种能对不同故障条件进行模拟的小电流接地故障模拟试验的设计方案。首先分析了不同故障条件对小电流接地故障暂态信号的影响,接着针对不同的故障条件,分别提出了相应的控制实现方案。在设计过程中,遵循简单经济灵活易操作的原则,所设计控制系统的CPU采用单片机,短路开关采用双向可控硅或电磁继电器。其中对于不同故障初相角的控制实现过程由过零检测电路、单片机开发板、开关驱动电路以及短路执行开关等部分组成。对于不同过渡电阻的控制,本文设计了一个多并联电阻电路,每个并联支路的电阻阻值不同,通过切换不同并联支路的方法来模拟不同的过渡电阻。不同的短路点通过在配电网模拟系统中馈线的不同位置设置短路接口来实现。由于现场运行环境复杂,容易受谐波或者噪声干扰,因此在模块的硬件设计过程中充分考虑了抗干扰的措施。将控制系统装置接入有源配电网静态模拟系统,分别在不同故障条件下模拟小电流接地故障试验,并观察不同条件下的暂态零序电流波形,其变化特征与理论分析相符,验证了小电流接地故障模拟试验设计方案的可行性。