高压输电线路是电力系统的命脉，它担负着传送电能的重任。同时，在小电流接地系统中，它是发生故障最多的地方，并且查找困难。因此，在小电流接地系统线路发生故障后，迅速准确地找到故障点，不仅对及时修复线路和保证供电，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有着十分重要的意义。本文首先概括地介绍了国内外现有输电线路阻抗法、故障分析法及行波法三种故障测距算法的研究及应用现状，说明了小电流接地系统的故障特点。在详细地说明以上三种测距算法的基本原理后，分析各种算法的优缺点，从注入信号的方法、特征，注入信号的检测，接地选线的方法，故障测距的算法，及故障定位的方法等多个方面，论述了本课题采用的应用于小电流接地系统的双频信号注入式测距原理。其中，信号的注入由功率源通过电压互感器(PT)耦合来完成。这样，当系统发生故障时，只需采集故障首端测试信号的无功功率，大大地简化了测量的方法。本文还分析了系统在带有消弧线圈和用户负载时此种测距方法的误差，并说明了此种方法的实用性和可行性。然后，设计了注入信号的功率源和检测信号部分的硬件电路，并对其进行了详细的分析。最后，设计了系统发生故障时，整个测距控制过程的主程序框图和故障分析子程序框图。值得提出的是，本文在高压输入的功率源设计中采用了运用自举技术的跨导放大器，在检测电路的设计中应用了模数混合乘法器和二阶有源低通滤波器完成无功功率的测量