短路电流计算器（对称与不对称故障）

最基础的三相对称短路电流计算，基于戴维南等效电路。将故障点处的系统等效为一个电压源和一个总阻抗。

$I_{3\phi}$ ：三相短路电流有效值（单位：kA）。 $V_{\text{prefault}}$ ：故障前的系统线电压（单位：V）。 $Z_{\text{total}}$：从故障点看进去的总阻抗（单位：Ω），是电源阻抗、变压器阻抗和线路阻抗的矢量和。

断路器选型中至关重要的“峰值电流”计算。短路瞬间由于电感影响，电流会有直流偏移分量，产生比有效值大得多的第一个峰值，这对断路器的动稳定（承受电动力冲击的能力）是巨大考验。

$I_{\text{peak}}$ ：预期峰值短路电流。 $\kappa$ ：峰值系数。 $X/R$ ：故障回路的电抗与电阻之比。$X/R$越大（系统更“感性”），$\kappa$越接近2.0，峰值电流越大。模拟器中的“变压器X/R比”就是影响这个的关键参数。

工业配电设计：在为新工厂设计配电房时，工程师使用此计算确定主进线断路器和各分支断路器的分断能力。例如，若计算得到最大短路电流为65kA，则必须选用分断能力≥65kA的断路器，否则故障时断路器可能无法灭弧而发生爆炸。

电力系统保护整定：继电保护装置需要知道它需要切断的电流有多大，才能正确设定动作值。比如，在计算出的单相接地故障电流基础上，乘以一个可靠系数（如1.3），来设定零序过电流保护的跳闸定值，确保灵敏动作又不误动。

现有设备扩容校验：当工厂想增加一台大功率电机时，需要校验现有配电柜和断路器是否还能满足安全要求。通过模拟器增加负载后的电缆参数重新计算，可快速判断短路电流是否超出原有断路器的开断容量。

新能源并网分析：光伏电站或风电场接入电网时，电网公司需要评估其接入对电网短路电流水平的贡献。通过将新能源电源等效为具有一定短路容量的电源并入模型，可以分析其对变电站原有保护系统的影响。

首先，“额定电压”的设置错误非常普遍。例如，若因变压器二次侧额定电压为440V就在计算中也使用440V，会导致得出的短路电流比实际值偏小。正确的做法是考虑负载率和电压波动，采用故障前电压（通常约为额定值的105%）进行计算。本工具虽将“故障前电压”设为独立参数，但若现场有电压测量值，直接输入该值才是最佳选择。

其次，电缆阻抗的低估问题。人们常认为10米长的电缆可以忽略不计，但在大容量系统中，电缆阻抗可能占据总阻抗的主要部分。尤其需注意电缆并联数量是否纳入考量，这会极大影响计算结果。若3根电缆并联，阻抗将降至单根的1/3。通过本工具调整电缆长度并观察电流变化率，可直观感受其影响程度。

最后，关于“非对称故障电流”的理解。若看到单相接地电流小于三相短路电流的结果，便草率得出“接地故障更安全”的结论是危险的。根据中性点接地方式的不同，接地电流可能过大，导致灭弧困难。需牢记，此计算结果仅为“故障点电流”，不过是用于评估系统整体保护协调的一个要素。