如图2.1所示的简单网络，在正常运行的情况下，忽略掉电源和线路压降，三相各相对地电容C0相等。三相电压大小相等，相位互差120o，三相电压之和为零，不存在零序电压。忽略三相负载不对称产生的不平衡电流，三相电流之和也为零。即：

                                        （2.1）

                                          （2.2）

假设第 条线路上发生A相金属性接地故障时，各相电压电流向量关系图如图2.2 所示：

 正常运行矢量图                      A相接地矢量图

图2.2中性点不接地系统A相接地故障向量图

由图2.2可得各相对地电压为：

                                                    （2.3）

                                  （2.4）

                                  （2.5）

可见，故障相对地电压为零，非故障相对地电压上升为正常相对地电压的 倍，即正常运行情况下的线电压。因此，系统的零序电压为：

                   （2.6）

非故障相（B相和C相）中电容电流为：

                                              （2.7）

                                              （2.8）

有效值为 ，其中 为相电压有效值。

以下分别对非故障线路和故障线路进行分析：

① 非故障线路I：A相电流为零，B、C相有自身的电容电流，

线路始端的零序电流为：                          （2.9）

有效值为：                                      （2.10）

即零序电流为线路I自身的电容电流，大小为正常情况下一相对地电容电流的3倍。电容性无功功率功率方向为母线流向线路。

上述结论适用于每一条非故障线路。

② 故障线路 ：非故障相B相和C相有其自身的电容电流 和 ，和非故障相不同的地方是，故障线路上的接地点要流回全系统B相和C相的对地电容之和：       

                     （2.11）

有效值为：            （2.12）

其中 为全系统每相对地电容的综合。该电流要从A相流回去，所以，从A相流出的电流可表示为 ，这样一来，在线路 始端所流过的零序电流为：

      （2.13）其有效值为： 

            （2.14） 

总结：

① 发生单相接地故障后，整个系统会出现零序电压；

② 故障后，非故障相上有零序电流，其数值等于其自身的电容对地电流，方向为

母线流向线路；

③ 故障线路上，零序电流数值是全系统非故障相线路对地电容之和，数值相对非