【摘要】通过短路计算可知，供电系统发生短路时短路电流是相当大的，如此大的短路电流通过电器和导体一方面要产生很高的温度（即热效应），另一方面要产生很大的电动力（即电动效应），这两类短路效应对电器和导体的安全运行威胁很大，必须充分注意。
　　【关键词】短路电流；计算；效应
　　变压器在运行时可能会处于单相接地短路、两相短路、两相接地短路或三相短路的运行状态。变压器应能承受住各种短路状态下短路电流产生的动态力及热效应。对系统来讲,应在极短时间内切断短路电流,包括重合闸在内,应使热效应限制在2s以内。对大容量高电压变压器而言,应用快速保护,如用TPY或TPZ级暂态保护型电流互感器驱动断路器,快速切断短路电流。《电力变压器》国家标准中将短路试验列为特殊试验,但此试验只考核短路电流的动稳定效应, 考核变压器能否承受住短路电流的头几个峰值电流产生的机械力的作用。外施电压过零时短路电流第一个峰值最大,试验持续时间为0.25～0.5s,配电变压器为0.5s,大容量变压器为0.25s。标准中不要求考核短路电流的热效应, 而是列出公式计算2s内绕组的平均温度。对铜绕组而言, 短路电流流过2s后绕组平均温度不超过250e。计算时,以变压器在外围温度为40e且在额定负载下连续运行作为起始条件,即短路开始时绕组起始温度为105e,理由将在本文叙述。由于试验电源的限制,正在制定的IEC76-5标准,将规定一些条件,用计算方法验证大容量变压器的承受动稳定的能力。
　　一、短路电流的计算
　　短路是电力系统中不可避免的故障。在供电系统的设计和运行中，需要进行短路电流的计算，关要是因为：
　　(1)选择电气设备和载流导体时，需用短路电流校验其动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能的最大短路电流时不至于损坏；(2)选择和整定用于短路保护的继电保护装置时，需应用短路电流参数；(3)选择用于限制短路电流的设备时，也需进行短路电流计算。
　　短路计算中有关物理量一般采用以下单位：电流为“千安”(kA)；电压为“千伏”(kv);路容量和断流容量为“兆伏安”(Mv?A)；设备容量为“千瓦”(kw)或“千伏安”(kv?A);抗为“欧姆”(Ω)等。三相短路电流常用的计算方法有欧姆法和标么制法两种。欧姆法是最基本的短路计算方法，适用两个及两个以下电压等级的供电系统；而标么制法适用多个电压等级的供电系统。
　　二、短路电流的效应
　　1.短路电流的热效应
　　（1）短路时导体的发热过程与发热计算
　　发生短路故障时，巨大的短路电流通过导体，能在极短时间内将导体加热到很高的温度，造成电气设备的损坏。由于短路后线路的保护装置很快动作，将故障线路切除，所以短路电流通过导体的时间很短（一般不会超过２～３S），其热量来不及向周围介质中散发，因此可以认为全部热量都用来升高导体的温度了。根据导体的允许发热条件，导體在正常负荷和短路时最高允许温度如表1所示。如果导体和电器在短路时的发热温度不超过允许温度，则认为其短路热稳定满足要求。
　　导体达到的最高发热温度与导体短路前的温度、短路电流的大小及通过短路电流的时间长短等因素有关。由于短路电流是一个变动的电流，而且含有非周期分量，因此要准确计算短路时导体产生的热量和达到的最高温度是非常困难的。
　　一般采用短路稳态电流来等效计算实际短路电流所产生的热量。由于通过导体的实际短路电流并不是短路稳态电流，因此需要假定一个时间，在此时间内，假定导体通过短路稳态电流时所产生的热量恰好与实际短路电流在实际短路时间内所产生的热量相等。这一假想时间称为短路发热的假想时间，用ｔｉｍａ表示。
　　短路发热假想时间可用下式近似计算：
　　（2）短路热稳定度的校验
　　1）对于一般电气
　　2.短路电流的电动效应
　　电流通过载流导体时，导体相互之间会产生电动力的作用。在一般情况下，载流导体流过
　　的是正常工作电流，电动力并不大。但供电系统短路时，短路电流特别是短路冲击电流将使相邻导体之间产生很大的电动力，有可能使电器和载流导体遭受严重破坏。为此，要使电路元件能承受短路时最大电动力的作用，电路元件必须具有足够的电动稳定度。
　　（1）短路时最大电动力
　　在短路电流中，三相短路冲击电流为最大，且三相短路时再导体中间相产生的动力最大，其电动力F（3）（N/A2）可用下式表示：
　　（2）短路动稳定度的校验
　　电器和导体稳定度的校验需要根据校验对象的不同而应满足不同的检验条件。
　　总之，运行中的变压器遭受短路时，要考虑热效应产生的寿命牺牲问题，应尽快用断路器切断短路电流，防止重合闸。而变压器做短路试验时没有寿命牺牲问题，但要考虑涌流对短路电流的影响。