Двухфазное короткое замыкание является одним из несимметричных аварийных эксплуатационных режимов. Аналитически такие режимы удобно исследовать методом симметричных составляющих. Аналогично тому, как в гл. 2 токи и напряжения трехфазной сети были разложены на три симметричные системы — прямой, обратной и нулевой последовательности,— токи и напряжения синхронной машины мы также представим в виде токов и напряжений прямой и обратной последовательности; токи и напряжения нулевой последовательности при двухфазном коротком замыкании отсутствуют.
Системе напряжений и токов прямой последовательности соответствует поле в расточке, вращающееся синхронно с ротором. Следовательно, для этой системы в неустановившемся режиме справедливы уравнения, полученные нами в главе 6. Системе напряжений и токов обратной последовательности соответствует поле в расточке, вращающееся с синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора. Частота токов, наводимых этим полем в контурах ротора, равна удвоенной частоте сети.
Таким образом, речь идет о неустановившемся режиме, затухающем достаточно быстро; можно считать, что этот режим определяется в основном сверхпереходным реактивным сопротивлением (см. главу 6).
Рассмотрим для простоты случай, когда сверхпереходные реактивные сопротивления по продольной и поперечной осям примерно равны, что справедливо для турбогенераторов и явнополюсных машин с полной демпферной обмоткой. Реактивное сопротивление обратной последовательности в этом случае можно вычислять из соотношения
(14)
На рис. 6, а схематически представлена синхронная машина с нагрузкой Z в каждой фазе.
Двухфазное короткое замыкание имеет место при замыкании рубильника Р. Эквивалентные схемы для симметричных составляющих токов и напряжений прямой и обратной последовательности представлены на рис. 6,б. Двухфазному короткому замыканию на рис. 6,б также соответствует замыкание рубильника Р. Отметим, что для системы прямой последовательности двухфазное короткое замыкание означает внезапное подключение генератора к эквивалентному сопротивлению, состоящему из соединенных параллельно сопротивлений х2 и z2. Таким образом, кривую изменения тока прямой последовательности можно рассчитать методами, используемыми при расчете токов, возникающих при подключении нагрузки к генератору. Затем можно вычислить ток обратной последовательности, исходя из распределения токов в соответствии с сопротивлениями х2, z1 и z2. После этого,
используя соотношения, приведенные в табл. 1 главы 2, можно определить процесс изменения тока в каждой фазе обмотки.
Формулы для расчета токов, возникающих при подключении генератора к сопротивлению, если генератор был предварительно нагружен, приведены в главе 8.
Предположим сначала, что сопротивление нагрузки z = ∞, т. е. двухфазное короткое замыкание имеет место в случае, когда машина до момента короткого замыкания работала в режиме холостого хода. С учетом этих упрощающих предпосылок согласно рис. 6,б получаем простое соотношение для токов прямой и обратной последовательности
(15)
Соответственно соотношение для напряжений
(16)
Схема замещения для данного случая упрощается; она представлена на рис. 6, в. Из этой схемы следует, что реактивное сопротивление обратной последовательности включено на зажимы машины в виде дополнительного реактивного сопротивления χυ. Оно суммируется с реактивными сопротивлениями самого генератора и увеличивает его постоянные времени, определяемые из уравнений (64), (101) и (102) главы 6. В этом случае машину, а также это дополнительное сопротивление можно рассматривать как эквивалентную машину, параметры которой соответственно изменены по сравнению с действительными. Начальные условия для расчета токов и напряжений при двухфазном коротком замыкании этой эквивалентной машины записываются с учетом исходного режима холостого хода:
После того как возникло двухфазное короткое замыкание (замкнут рубильник Р на рис. 6,в), для составляющих напряжения можно записать: 
