2020年山东国家电网校园招聘电力系统分析考点：三相中的稳态短路电流

三相中的稳态短路电流为三个幅值相等、相角相差的交流电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和短路回路的总阻抗。从短路发生到稳态之间的暂态过程中，每相电流还包含有逐渐衰减的直流电流，它们出现的物理原因是电感中电流在突然短路瞬时的前后不能突变。很明显，三相的直流电流是不相等的。
图7-3示出三相电流变化的情况（在某一初始相角为时）。由图可见，短路前三相电流和短路后三相的交流分量均为幅值相等、相角相差的三个正弦电流，直流分量电流使t=0时短路电流值与短路前瞬间的电流值相等。由于有了直流分量，短路电流曲线的对称轴不再是时间轴，而直流分量曲线本身就是短路电流曲线的对称轴。因此，当已知一短路电流曲线时，可以应用这个性质把直流分量从短路电流曲线中分离出来，即将短路电流曲线的两根包络线间的垂直线等分，如图7-3中所示，得到的等分线就是直流分量曲线。
由图7-3还可以看出，直流分量起始值越大，短路电流瞬时值越大。在电源电压幅值和短路回路阻抗恒定的情况下，由式（7-9）和（7-7）可知，直流分量的起始值与电源电压的初始相角（相应于时刻发生短路）、短路前回路中的电流值有关。由式（7-7）可见，由于短路后的电流幅值比短路前的电流幅值大很多，直流分量起始值的最大值（绝对值）出现在|| 的值最小、||的值最大时，即，时。在高压电网中，感抗值要比电阻值大得多，即，故，此时，或。
三相中直流电流起始值不可能同时最大或同时为零。在任意一个初相角下，总有一相的直流电流起始值较大，而有一相较小。由于短路瞬时是任意的，因此必须考虑有一相的直流分量起始值为最大值。
根据前面的分析可以得出这样的结论：当短路发生在电感电路中、短路前为空载的情况下直流分量电流最大，若初始相角满足，则一相（a相）短路电流的直流分量起始值的绝对值达到最大值，即等于稳态短路电流的幅值。