凡造成系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。
短路故障可分为三相短路、单相短路（简称单相短路）两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。
断线故障可分为单相断线和两相断线。断线又称为非全相运行，也是一种不对称故障。大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障，称为简单故障或单重故障，但有时可能有两处或两处以上故障同时发生，称为复杂故障或多重故障。
短路故障一旦发生，往往造成十分严重的后果，主要有：
（1） 电流急剧增大。短路时的电流要比正常工作电流大得多，严重时可达正常电流的
十几倍。大型发电机出线端三相短路电流可达几万甚至十几万安培。这样大的电流将产生巨大的冲击力，使设备变形或损坏，同时会大量发热使设备过热而损坏。有时短路点产生的电弧可能直接烧坏设备。
（2） 电压大幅度下降。三相短路时，短路点的电压为零，短路点附近的电压也明显下
降，这将导致用电设备无法正常工作，例如异步转速下降，甚至停转。
（3） 可能使电力系统运行的稳定性遭到破坏。电力系统发生短路后，发电机输出的电
磁功率减少，而原动机输入的机械功率来不及相应减少，从而出现不平衡功率，这将导致发电机转子加速。有的发电机加速快，有的发电机加速慢，从而使得发电机相互间的角度差越来越大，这就可能引起并列运行的发电机失去同步，破坏系统的稳定性，引起大片地区停电。
（4） 不对称短路时系统中将流过不平衡电流，会在邻近平行的通讯线路中感应出很高
的电势和很大的电流，对通讯产生干扰，也可能对设备和人身造成危险。
在以上后果中，最严重的是电力系统并列运行稳定性的破坏，被喻为国民经济的灾难，其次是电流的急剧增大。
除此之外，电力系统中还可能出现一些不正常工作状态，如电气设备超过额定值运行（称为过负荷），它也将使电气设备绝缘加速老化，造成故障隐患甚至发展成故障；如发电机尤其是水轮发电机突然甩负荷引起定子绕组的过电压、电力系统的振荡、电力变压器和发电机的冷却系统故障以及电力系统的频率下降等。系统中的故障和不正常运行状态都可能引起电力系统事故，不仅使系统的正常工作遭到破坏，甚至可能造成电气设备损坏和人身伤亡。
电力系统故障及其危害
