本发明公开了一种10kV断线接地故障模拟系统及试验方法，涉及接地故障模拟技术领域，包括断线接地模拟单元，包括第一断路器组、第二断路器组和第三断路器组；接地故障模拟单元，包括可调电阻模块、弧光放电模块和旁路接触器；以及集成测控单元，包括电流互感器、电压互感器和测量控制模块。本发明的有益效果为本发明可以精确控制发生断线接地故障的故障相、故障角度、断线发生时间、断线后接地时间、故障持续时间、接地过渡电阻值、弧光接地发生时的燃弧角度、频率、时间参数等参数，并通过测量控制模块进行自动化精确控制，能实现对多种类型复杂断线后接地的故障工况模拟，大大提升开展试验的效率。