在供電系統(tǒng)中，最嚴(yán)重的故障是短路。所謂短路是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)體在電氣上被短接。
1、短路的種類
在供電系統(tǒng)中，可能發(fā)生的主要短路種類有四種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。如表1所示。
表1 短路的種類
三相短路是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)體間的短路，用k(3)表示；兩相短路是指供電系統(tǒng)中任意兩相導(dǎo)體間的短路，用k(2)表示；單相接地短路是指供電系統(tǒng)中任意一相導(dǎo)體經(jīng)大地與中性點(diǎn)或中性線發(fā)生的短路，用k(1)表示；兩相接地短路是指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，任意兩相在不同地點(diǎn)發(fā)生單相接地而產(chǎn)生的短路，k(1，1)表示。
在供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)單相短路故障的機(jī)率最大，但由于三相短路所產(chǎn)生的短路電流最大，危害最嚴(yán)重，因而短路電流計(jì)算的重點(diǎn)是三相短路電流的計(jì)算。
2、短路的原因
產(chǎn)生短路故障的主要原因是電氣設(shè)備的載流部分絕緣損壞所致。絕緣損壞是由于絕緣老化、過電壓或機(jī)械損傷等原因造成的。其它如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)或者檢修后未拆除接地線就送電等誤操作而引起的短路。此外，鳥獸在裸露的導(dǎo)體上跨越以及風(fēng)雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。
3、短路的危害
發(fā)生短路時，因短路回路的總阻抗非常小，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動力效應(yīng)會使電氣設(shè)備受到破壞；短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備；短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行解列，引起嚴(yán)重后果。此外，接地短路故障所造成的零序電流，會在鄰近的通訊線路內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，干擾通訊，亦可能危及人身和設(shè)備的安全。
4、計(jì)算短路電流的目的
短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問題：
① 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；
② 設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障；
③ 確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時，可采取限制短路電流的措施；
④ 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。