При однофазном или двухфазном КЗ, когда трёхфазная система становится несимметричной, нельзя выполнять расчёт только для одной из фаз, как это делается при трёхфазных симметричных повреждениях.

Для определения токов, проходящих при несимметричных КЗ, потребовалось бы составлять несколько уравнений Кирхгофа для многих контуров и узлов, образующихся в рассматриваемой несимметричной трёхфазной системе. Решение этих уравнений с учётом индуктивных связей между фазами даже при сравнительно простой схеме сети является весьма сложной задачей.

С целью упрощения расчётов несимметричных режимов в трёхфазной сети предложен метод симметричных составляющих. Сущность этого метода состоит в том, что любую трёхфазную несимметричную систему векторов токов или напряжений можно заменить суммой трёх симметричных систем:

I_A=I_A1+I_A2+I_A0; U_A=U_A1+U_A2+U_A0;

I_B=I_B1+I_B2+I_B0; U_B=U_B1+U_B2+U_B0;

I_C=I_C1+I_C2+I_C0; U_C=U_C1+U_C2+U_C0;

Затем производится расчёт этих трёх симметричных систем с учётом упрощения, т.е. по расчётным схемам, составленным для одной из фаз, и согласно выше приведённым формулам, определяются полные фазные токи и напряжения. Таким образом, вместо одной схемы рассчитываются три, но значительно более простые, что в конечном итоге существенно упрощает вычисления.

Векторные диаграммы систем симметричных составляющих:

Прямой последовательности.

Обратной последовательности.

Нулевой последовательности.

При прямой последовательности, когда векторы вращаются против часовой стрелки, чередование фаз следуют друг за другом А, В, С.

При обратной последовательности чередование фаз следуют обратным порядком – А, С, В.

При нулевой последовательности векторы всех фаз совпадают по направлению.

В нормальном симметричном режиме, а так же при симметричном КЗ полные токи и напряжения равны току и напряжению прямой последовательности. Составляющие обратной и нулевой последовательностей в симметричном режиме равны нулю.

Составляющие обратной последовательности возникают при появлении в сети любой несимметрии: однофазного или двухфазного КЗ, обрыв фазы, несимметрии нагрузки. Наибольшие значения ток и напряжение обратной последовательности имеют в месте несимметрии.

Составляющие нулевой последовательности появляются при КЗ на землю (однофазные и двухфазные), а так же при обрыве одной или двух фаз. При междуфазных КЗ без земли (двухфазных или трёхфазных) токи и напряжения нулевой последовательности равны нулю.