北京交通大学17春《牵引供电系统》第三次作业参考答案
2018年11月1日—2018年11月29日
1. 短路有几种类型？用什么危害？
2. 短路计算的目的什么？
3. 短路计算的假设条件是什么？
4. 如何防止发生短路？
5. 哪种类型的短路，故障电流最大？为什么？
6. 交流电气化铁道供电系统短路的有什么特点？
7. 短路计算的步骤和过程是什么？
8. 何为发电机的次暂态电抗，暂态电抗，稳态电抗？哪个值大？计算时取哪个？为什么？
9. 某供电系统如下图所示，发生三相对称短路，请解答如下问题：
元件1：30MVA ，125.0'
')*(=N G X
元件2: 15MVA ，5.10%=K U
元件3:
4%,110KV,300A T N NK X U I === （1） 计算K 点前的系统阻抗标幺值；
（2） 若电源为无穷大容量，计算K 点的瞬态短路电流值；
（3） 计算0.01秒时的最大短路冲击电流；
（4） 计算短路电的容量；
10. 若3个电源全部为无限大电源，计算：
（1）K 点三相短路瞬态电流标幺值和短路容量；
（2）K 点的转移电抗和三个电源的电流分布系数；
11、试分析下图，做出的正序、负序和零序网络图。

1. 供电系统短路有四种类型；单相接地短路，发生概率较高；两相接地短路，两相短路，
三相对称短路；电气化铁路通常发生单相接地短路的情况较多；
短路的危害： 短路的大电流造成设备受损，短路的电弧高温危及人身与设备安全，短路造成系统震荡，短路会造成无线电及通讯干扰；
2. 短路计算的目的： 选择高压电气设备的容量，动稳定条件，热稳定条件，导体截面
选择中性点运行方式，确定继电保护的整定值
3. 短路计算的假设条件：A ： 不计过渡电阻的金属性短路，B ：不计系统电容效应，C ：
高压网络不计电阻（当电抗值大于三倍电阻值时），以上为主条件，主要附加条件有3项，其中发电机功角一致，不计变压器励磁电流，短路前系统对称运行；
4. A ： 从系统设计开始，科学计算，科学论证，采用先进方法进行科学合理的设计出图，
保证优质设计；
B ： 施工与安装要严格按规程规范操作，精密施工，正确安装，严格监理，严格验收，严格试验；
C ： 运营管理和检修要规范，科学，符合设备运行与检修规律，培训与培养设备检修与管理的工程师，技术员，和维修试验人员，不断提升专业技能与劳动素质，开发人力资源，
5. 在一般情况下，三相对称短路的短路电流最大，但也有例外：如零序阻抗较小的网络单
相短路电流往往较大，在环网结构中，两相短路电流可能较大，
6. 先根据列车能耗，走形时间，区间带电概率，运行密度（每昼夜对数），列车电流，供
电臂电流等确定变压器计算容量（最小容量）；按列车紧密运行条件和馈线重供电臂最大短时平均电流确定变压器的最大容量；按变压器过负荷能力，对变压器容量校核（校核容量）；根据备用方式（一般固定备用）在产品序列中选取，即可得到安装容量。

7. 发电机在短路瞬间，磁场变化，磁链守恒，电抗随转子角度发生改变，一般次暂态电抗
最小，暂态电抗较大，稳态电抗最大，为了获得最严重短路电流，一般采用最小的次暂态电抗做为短路计算条件。

9计算题：
（1）选取基准值： Sd=100MV A ，Ud=Uav; 计算网络转移电抗*X
根据题目条件：
***2****1000.1250.41730
10.51000.710015
41000.710010.5
1.82G T L G T L X X X X X X X =∙
==∙==∙==++=∑ （2）短路瞬态电流
''**''''*10.550.55 3.024A pt pt pt d I X I I I K ==∑
=∙== （3）0.01秒时刻短路电流峰值：
'' 2.55 3.027.712A
sh p pt i K I K =∙=⨯=
10. 计算题：网络化简求转移电抗*X ∑
*''
**''
*10.20.351110.30.60.6
1 2.862.86100286MVA k d X I X S I S =
+=∑++==∑
=∙=⨯= 11. （1）正序网络：
（2）负序网络：
20.392
X=
∑(3)零序网络：
00.823
X=∑。