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电力系统短路计算的程序实现
载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路也是屡见不鲜的。此外，运行人员在线路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障。电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分。
总之，产生短路的原因有客观的，也有主观的，只要运行人员加强责任心，严格按规章制度办事，就可以把短路故障的发生控制在一个很低的限度内。
1.1.3短路的危害及限制措施
短路故障对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害。在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程，使短路回路中的短路电流值大大增加，可能超过该回路的额定电流许多倍。短路点距发电机的电气距离愈近(即阻抗愈小)，短路电流愈大。例如在发电机端发生短路时，流过发电机定子回路的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10～15倍。在大容量的系统中短路电流可达几万甚至几十万安培。短路点的电弧有可能烧坏电气设备。短路电流通过电气设备中的导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。另一方面，导体也会受到很达的点电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。因此，各种电气设备应有足够的热稳定度和动稳定度，使电气设备在通过最大可能的短路电流时不致损坏。
短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏。图1.1中示出了一简单供电网在正常运行时和在不同地点(f1和f2)发生三相短路时各点电压变化的情况。折线1表示正常运行时各点电压的大致情况。折线2表示f1点短路后的各点电压。f1点代表降压变电所的母线，其电压降至零。由于流过发电机和线路L-1、L-2的短路电流比正常电流达，而且几乎时纯感性电流，因此发电机内电抗压降增加，发电机端电压下降。同时短路电流流过电抗器和L-1引起的电压降也增加，以致配电所母线电压进一步下降。折线3表示短路发生在f2点时情形。电网电压的降低使由各母线供电的用电设备不能正常工作，例如作为系统中
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最主要的电力负荷异步电动机，他的电磁转矩与外施电压的平方成正比，电压下降时电磁转矩将显著降低，使电动机转速减慢甚至完全停转、从而造成产品报废及设备损坏等严重后果。
图1.1 正常运行和短路故障时各点的电压
系统中发生短路相当于改变了电网的结构，必然引起系统中功率分布的变化，则发电机输出功率也相应地变化。如图1.1中，无论f1或f2点短路，发电机输出的有功功率都要下降。但是发电机的输入功率是由原动机的进汽量或进水量决定的，不可能立即相应变化，因而发电机的输入和输出功率不平衡，发电机的转速将变化，这就有可能引起并列运行的发电机失去同步，破坏系统的稳定，引起大片地区停电。这就是短路造成的最严重的后果。
不对称接地短路所引起的不平衡电流产生的不平衡磁通，会在邻近的平行的通信线路内感应除相当大的感应电动势，造成对通信系统的干扰，甚至危及设备和人身的安全。
为了减少短路对电力系统的危害，可以采取限制短路电流的措施，例如图1.1中所示的在线路上装设电抗器。但是最主要的措施是迅速将发生短路的部分与系统其他部分隔离。在图1.1中f1点短路后可立即通过继电保护装置自动将L-2的断路器迅速断开，这样就将短
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路部分与系统分离，发电机可以照常向直接供电的负荷和配电所的负荷供电。由于大部分短路不是永久性的而是暂时性的，就是说当短路处和电源隔离后，故障处不再有短路电流流过，则该处可能迅速去游离，有可能重新回复正常，因此现在广泛采用重合闸的措施。所谓重合闸就是当短路发生后断路器迅速断开，使故障部分与系统隔离，经过一定时间后再将断路器合上。对于暂时性故障，系统就因此回复正常运行，如果是永久性故障，断路器合上后短路仍存在，则必须再次断开断路器。
电力系统的短路故障有时也称为横向故障，因为它是相对相(或相对地)的故障。还有一种称为纵向故障的情况，即断线故障，例如一相断线使系统发生两相运行的非全相运行情况。这种情况往往发生在当一相上出现短路后，该相的断路器就断开，因而形成一相断线。这种一相断线或两相断线故障也属于不对称故障，它们的分析计算方法与不对称短路的分析计算方法类似，在本篇中将一并介绍。
1.2计算短路电流的目的
(1) 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
(2) 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
(3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
(4) 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
(5) 评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。 (6) 分析计算送电线路对通讯设施的影响。
1.3短路计算的作用
(1) 校验电气设备的机械稳定性和热稳定性；
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(2) 校验开关的遮断容量；
(3) 确定继电保护及安全自动装置的定值； (4) 为系统设计及选择电气主接线提供依据； (5) 进行故障分析；
(6) 确定输电线路对相邻通信线的电磁干扰；
1.4短路计算的基本步骤
(1) 选择计算短路点；
(2) 制定电力系统故障时的等效网络(次暂态网络图)，并将各元件电抗统一编号；
(3) 网络化简：将等效网络化简为以短路点为中心的辐射形等效网络，并求出各电源与短路点之间的电抗；
(4) 对短路暂态过程进行实用计算。
1.5标幺制 1.5.1标幺值的概念
在电力系统故障分析计算中，大多应用标幺制。标幺制中各种物理量都用标幺值(即相对值)来表示，使运算步骤简单、数值简明、易于分析。
标幺值(相对值)=
有名值（有单位的物理量） (1-1)
基准值（与有名值同单位的物理量）1.5.2基准值的选取
三相电路系统基准值可任意选取，一般4个基准值参数：
SB(MVA)、UB(kV)、IB(kA)、ZB(?)，满足关系：
SB=3UBIB (1-2)
UB=3ZBIB (1-3)
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