在电缆广泛应用的今天,电网对地电容电流大幅增加,这对电力系统稳定性和设备绝缘的影响进一步加大,因此大多数发达国家开始将研究的重心从中性点不接地方式、小电阻接地方式转移到谐振接地方式上来。传统的用于谐振接地方式的消弧线圈都有自身的缺陷和不足,且只能补偿接地短路电流中的容性分量,而近些年来,电力电子设备及与之相关的非线性设备的应用越来越广泛,接地短路电流中的谐波含量也随之增高,因此用于谐振接地方式的消弧装置不仅仅要考虑补偿单相接地系统的容性电流,更要达到补偿谐波的目的。因此,研究出一种相对快速、稳定和准确补偿的消弧装置具有十分深远的意义。本课题是基于上述背景,对常用的注入信号法测量电容电流进行了改进,该改进方法是从接地变压器引出的中性点直接注入恒频变幅电流信号,通过测取注入两次电流的改变量及其引起的中性点零序电压改变量,直接计算系统对地电容值,经理论、仿真和结合实际配电网分析,结果显示该改进方法可以在中性点不接地和谐振接地两种方式下实现对电网电容电流的准确测取,且在一定不平衡度范围内该改进方法也同样适用。随后,从理论上分析了单相接地故障系统负荷侧谐波源对故障点谐波电压的影响,并利用零序等值电路,分析故障点谐波电压、中性点谐波电压与接地短路电流谐波分量的关联性,并对接地短路电流谐波检测进行了深入分析。在准确的电容电流测量及单相接地故障系统谐波检测基础上,本文利用有源逆变技术改进了一种新型有源消弧装置,该装置包含主消弧装置和从消弧装置两部分,分别用于对接地短路电流中的容性电流、谐波电流的补偿。该装置有两种运行模式：系统正常运行时,该装置基于改进注入信号法工作在电容电流测量模式,可对电网电容电流进行准确的测量；单相接地故障发生时,该装置工作在全补偿模式,对接地短路电流中的基波容性和谐波分量进行补偿,从而更大程度地实现消弧装置的作用。最后基于某钢铁厂实际配电网模型仿真对比了该新型有源消弧装置在单相接地故障系统投入前后接地短路电流中容性电流与5、7次谐波成分,结果显示该新型有源消弧装置达到了预期的补偿效果。