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哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍

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哈大电气化铁路是我国首次系统引进具有国际先进水平的德国技术、设备和管理模式，其牵引供电系统适应200km/h高速铁路。牵引供电系统新建牵引变电所17座，架设接触网3314条公里，RTU135个，隔离开关900余台，远动控制系统设置1个主控中心和4个分控中心，设置抢修基地4个，引进接触网动态检测车1辆。开通之初成立了哈尔滨、长春、沈阳、大连4个供电中心，随着铁路改革的深入，维修体制也几经变化，现全线由沈哈两局的沈阳、长春、哈尔滨供电段担负运营管理工作。

哈大电气化工程系统引进规模大，设备技术水平新，建设速度快，自全线开通至今，系统设备性能稳定，总体质量优良，达到了项目引进的预期目的。现全面介绍如下：

一、哈大牵引供电系统特点

（一）供电方式

1、全线采用220/27.5kv单相变压器供电，牵引变压器利用率高，变电所接线简洁，接触网电分相数目少，适应高速、繁忙区段。两路进线电源，设有跨桥连接，两台主变压器互为备用。

2、采用带回流线上下行全并联直接供电方式。上下行正线的接触网在车站通过一个带短路报警互感器的柱上开关进行并联。为了改善接触网的电传输特性，沿正线贯通架设加强线和回流线，每隔1500米加强线和回流线进行一次电连接，可每隔300米上下行的回流线并联一次，以明显降低接触网阻抗值和电压降，从而加大变电所的间距，减少牵引变电所的数量，节省了工程投资，降低了运营成本。

3、牵引变电所在馈线出口同方向上下行供电臂共用1台断路器。

4、采用了以接触网柱上隔离开关替代目前我国电气化铁路双线区段分区所和枢纽内建开闭所的新技术，取消了土建及配套工程，节省了工程投资及运营费用。

（二）牵引变电所

1、采用单相变压器、室外补偿电容装置及室内柜式27.5kv电气设备。

2、变电所内设置了接触网自动检测装置，即短路检测装置和反向电压检测装置。保证设备及作业人员的安全。

3、采用馈线断路器操作失灵保护，断路器箱体和变压器碰壳保护、接触网热保护技术，提高了运营可靠性。

4、17座牵引变电所的结构相同，区别在于变压器的容量、与变压器安装容量相匹配的有关设备，以及接触网的馈线数量。一般变电所馈出3条线路，编组站、区段站根据分场、分束供电要求设置馈线数目。

5、全线采用远动系统，牵引变电所无人值班。

6、牵引变电所设备全套系统引进，中方施工单位安装，德方专家调试。

7、牵引变电所保护系统全部采用数字化保护，动作准确、可靠。保护设备部件集成化，体积小，占用空间少，故障率低，维修量少。

（三）接触网

1、正线采用德国Re200C系统，使用Ris100银铜接触线，较目前国内采用同材质接触线截面小。站线采用Re100的悬挂方式，使用Ri100纯铜接触线。

2、编组站和区段接触网分段。在站场内，由许多柱上开关组成若干可单独开合的电气分段。这些柱上开关（除机车整备线外）配备了电动操作机构，可由电调值班人员远程控制，停送电作业和故障判断准确快速。

3、利用弓网关系仿真软件计算跨距配合、吊弦长度、道岔定位等问题，接触网稳定性很好。保证最佳弓网配合关系，提高列车运行安全性。

4、采用新型接触网接地系统。架设上下行全并联完全非绝缘回流线，回流线兼做架空地线，每隔300米上下行回流线并联一次，在区间用过轨单芯铜电缆连接，在车站用导流软横跨承力索连接。

5、在低净空桥处，支持装置采用了德国进口的弹性支撑部件。

6、接触网构件采用了大量的铝合金材料，降低了接触网重量，增加了弹性，便于维修更换。各部构件强度层次分配科学，使设备故障影响最小化。

（四）远动系统（SCADA）

全线设置一个电调中心和四个分调中心，使用的是一个控制系统，由德国S.P.I.D.E.R 系统构成，采用较成熟的SCADA远动设备及支持软件，通过分布在沿线各站135个RTU 被控站，控制全线17座牵引变电所及900台接触网柱上隔离开关和负荷开关，自动化程度高，具有较强的可靠性，便于各控制中心调度员之间的协调。在我国首次实现了牵引变电所无人值班，提高了劳动生产率。

（五）接触网检测方式

沈局接触网动态检测车是哈大电气化系统引进工程的重要组成部分，全面引进了具有国际先进水平的德国检测技术。

检测车车体部分由长春客车厂制造，于2001年10月27日出厂。车体采用了CW-200型转向架，构造速度200公里/小时；15号小间隙车钩，G1型缓冲器；双管制动系统，盘型制动；安装了Perkins发电机组，并可采用客车发电车AC380V电源、电力机车DC600V 电源及地面AC380V电源多种供电方式。

检测设备全面由德国引进。采用DSA350型受电弓，可以承载最高350公里/小时的运

行速度，在受电弓上装有24块高性能传感器，能精确检测出弓网间水平和垂直接触压力、接触导线高度、接触线高差、接触线斜率、拉出值、冲击加速度、导线接近、车体振动加速度、接触网电压、运行速度、运行里程及支柱号等多项接触网重要参数。接触网电压、运行速度、导线接近、定位器坡度、接触线高度、接触力、拉出值、运行里程、支柱号等参数实现实时和离线图形显示及打印，精准体现接触网接触导线的真实运营状态，我们称它为接触网的“心电图”。通过检测软件对检测数据实现自动评估，产生接触压力、拉出值等一系列参数的缺陷清单。

目前，接触网动态检测车担负着哈大电气化铁路和秦沈客运专线的接触网检测任务，为接触网的检修、维护及安全运行发挥着重要作用。

（六）运营管理

1、运营体制

（1）、实行三级供电调度管理：路局电调和供电段操作电调（原分局电调）、供电段生产电调，供电段操作电调负责办理日常停送电具体操作、系统故障判断和组织处理任务。

（2）、开通之初4个供电中心只配备维修人员863人，组织结构精干，职能分配合理，管理人员少。

（3）、牵引变电所采用无人值班，有人值守，每个变电所只配备4人编制。网工区设置少，管辖范围大。每个网工区配置一台轨道作业车，一台平板车。

（4）、全线推行周期修与状态修相结合的维修制式，最长检修周期为4年。结合引进设备特点和德方资料组织人员编写了牵引变电所和接触网检修规程。

2．运行指标

仅以2005年为例，该年度哈大线沈局管内各项技术指标统计如下：

牵引变压器容量746兆伏安，受电量12.4亿度，功率因数平均达到0.93，全年跳闸

288次，重合成功254次，停电时间5.87小时，供电原因跳闸10次，重合成功7次，停电时间0.4小时，每百万千瓦时跳闸0.030件，跳闸平均停电时间10分/件，每百万千瓦时供电原因跳闸0.002件，供电原因跳闸停时8分/件，弓网故障2件，每百万千瓦时弓网故障0.002件，每百万千瓦时供电原因弓网故障0.001件。

3、安全情况

仅以2005年为例，沈阳局管内发生牵引供电事故及故障27件，都发生在接触网方面，其中因工程施工造成接触网故障13件（占48％）、自然灾害造成接触网故障4件（占14.8％）、因设备被盗造成接触网故障3件（占11.1％）、因列车事故造成接触网故障3件（占11.1％）、因设备质量造成接触网故障4件（占14.8％）、另外人身安全方面发生1件职工触电死亡事故，1件触电职工轻伤事故。

二、运行中发现系统存在的问题及部分改进措施

虽然哈大线牵引供电系统是从德国引进的，技术设备较先进，但在设计、施工、运营管理等方面存在与中国国情不相适应的地方，具体问题如下：

（一）供电方式

1、牵引变电所在馈线出口同方向上下行供电臂共用1台断路器，当发生故障或检修时，停电范围扩大，必须先将断路器断开，即同供电臂的上下行线路同时停电，再分开上下行隔离开关，切除故障或检修区段，最后合断路器，使非故障或检修线路受到另一线路的影响，对运输生产影响较大。

2、编组站各场分束供电设置范围过大，检修停电作业对运输产生干扰。

（二）牵引变电所

1、牵引变电所维护问题

德国进口电气设备大多为免维护、寿命制运行设备，但是由于运行条件和运行环境的影响，这些免维护产品也需要维护，而德方采用其国内牵引变电所设备出现故障时，由生产厂

家负责维护的维修方式，而哈大线牵引变电所设备出现故障时，没有生产厂家或经销商的授权人员处理故障，因此，从这点上，给安全供电带来了一定威胁。

2、牵引变电所无人值守问题。牵引变电所按设计要求无人值守，在设备方面也是可以实现无人值守，但是，由于中国的社会治安不同于德国，牵引变电所也没有安装相应的防盗措施，偷盗现象时有发生，对人身安全和设备安全构成了威胁。因此，沈局根据实际情况，开通后在每个牵引变电所院内修建了值守房，安排值守人员24小时值守。因在设计之初未考虑变电所有人值守，在交通、生活等方面给值守人员带来了很多困难。

3、牵引变电所排水系统问题。哈大线牵引变电所的排水采用渗水方式，无自动强排设备。对于中小量降水可以满足，但是如果遇大暴雨则可能出现因排水不畅而引起的倒灌。

（三）接触网

1、承力索的截面积偏小，抵御事故能力较弱。哈大线承力索截面为50mm2的青铜绞线，全路所有电化线路的承力索截面都大于此截面。从几年来的统计看，接触网发生短路故障时，多数会造成承力索断线，截面偏小是承力索断线的重要原因。针对这个问题，运营单位对易发生短路处所（如上跨桥、与其它建筑物相近的地方）的承力索进行绝缘防护，减少了此类事故的发生。

2、接触网的绝缘设计为重污染设计，而绝缘爬距为1200mm，不能满足大连沿海地段和个别重污染地段的绝缘要求，在雨雪雾等恶劣天气条件下，造成绝缘子的闪烙和放电，引起断路器跳闸，严重影响运输和相关部门设备的安全。应该制定解决措施，如将污染区段绝缘子更换为防污型，购置绝缘子带电水冲洗车等。

3、部分大站正线上的隔离开关设置不合理，如四平站05#、06#、07#、08#隔离开关无法断开加强线，停电作业时，只能整条正线全部停电，与正线相连的所有渡线均不能通过电力机车，导致整个上行场或整个下行场无法行驶电力机车，影响范围大。这样的站上下行

正线维修天窗很难兑现。

4、三跨非绝缘锚段关节只在开口侧安装一组双线电连接，而闭口侧没有电连接。在运行中发现，由于机车取流较大，闭口侧工作支和非工作支间存在电位差，多次烧断斜拉线，使定位管下落，造成打弓，严重时还曾经直接烧断接触线。因此，在此问题比较突出的地方，采用闭口侧安装一组双线电连接的方式，解决了该问题。

5、由于选择材质未考虑国内治安环境，地面设备丢失比较严重。如火花间隙连接电缆、过轨回流电缆、吸上线电缆都是铜材质，补偿装置的限制管和托架均为铝合金材质，铜和铝合金材质比较贵重，沿线偷盗情况较为严重，在威胁安全的同时，增加了运营成本。为解决设备丢失问题，经与铁三院研讨后，把铜电缆改为带绝缘的钢绞线，把铝合金管改为角钢，在不影响功能的情况下，偷盗现象明显减少，而且降低了运营成本。

6、德国产分段绝缘器空气绝缘距离不够的问题。德国产分段绝缘器空气绝缘距离为210mm，技规规定为300mm，困难情况下不得低于240mm，不符合技规要求。现以对部分拉弧严重地点采用国产设备进行代替。

（四）远动系统

1、远动系统的短路点测量距离值不准确，给调度员判断故障点的位置造成一定难度，主要原因是正式投运前没有进行短路试验。建议今后新线开通前在系统调试阶段应该做短路试验，正式运行后短路试验将无法实施。

2、远程控制设置方式使通信受干扰的机率增大。分调工作站发出的命令或遥测信息都要经过沈阳控制中心处理，再传到控制终端执行，中间曲折多，分调操作速度慢，受通信设备故障影响的机率较大。即将采用的调度集中方式可解决此问题。

3、通讯通道只有一条光缆，所以实际上没有实现真正的一主一备，一但损坏影响远动功能。

（五）运营管理

哈大线引进德国的设备和管理模式，设备是先进的，管理理念是科学的，但是没有全面细致地考虑中国国情，如人员配置问题，没有考虑值班、配合作业等所需要的人员。造成设计定员少，相应的房屋面积小，工装设备缺，具体问题如下：

1、网工区数量少。管辖范围大，维修任务重，事故抢修时人员到达现场时间长。

2、网工区人员不足。最初编制，每个作业组9名网工，去除1人留守网工区，1人驻站防护，两侧挂地线兼防护各2人，轨道车司机2名，1名工作领导人，真正上网作业的只有2人，只能利用作业车处理网上简单的问题。稍微复杂一点的作业，如调整补偿装置、调整弛度等，人手显然不足，故障抢修时人员不足问题更为突出。网工区无汽车值班司机，影响事故抢修。

3、抢修列车没有定员，参加抢修时间滞后。

4、土建房屋不足。第一，每接触网领工区的原房屋面积是按定员为12人设计的，现领工区定员配置29人，超出了原设计规模，由于网工区房屋面积小，现不能满足生产、生活的需要；第二，网工区没有检修间，生产所需常用简易设备无处安装；第三，由于材料库较小，网工区日常检修及事故抢修材料无处可放。

5、牵引变电所建设问题。没有独立的工具备品间，围墙高度设计为2.5m，大门为网状栅栏门，无法满足防盗要求。

6、牵引供电设备缺少维修专用工具。接触网维修需要专用工具进行调试，如接头线夹的安装、吊弦的制作等；牵引变电所维修也需要专用工具进行维修，如调整真空断路器操作机构等。为此，运营单位为确保维修质量的重要手段，配备一定数量的专用工具。

7、轨道车问题。第一，轨道车数量不足，每个网工区只配置一辆轨道车，故障和检修时没有备用；第二，出车时经常需要站场内转场调头，对运输生产干扰很大；

8、牵引变电所、远动设备备品备件不足。

9、抢修基地没有教育及练功基地，无法对职工进行必要的实作技能的培训。

10、网工区无油库。抢修基地与各网工区均未设油库，轨道车加油困难，给正常运营生产带来很大困难。

11、中心材料库面积不足，造成多数备品备件露天堆放。

哈大开通后几年间我们采取了一系列积极措施，使安全生产得到了保证，如：

1、增加了网工区定员，增建了相应的房屋。

2、购置了1台绝缘子带电水冲洗车，解决了绝缘子清扫问题。

3、跨线桥承力索采用加备线的方式进行了防护。

4、建设多处教育及练功基地。

5、采用综合天窗的方式合理预留了昼间接触网检修“天窗”。

6、在中心增建材料库。

7、购置维修专用工具。

8、重污染区段采用复合绝缘子进行防污治理。

9、对加强线电缆改为架空绝缘线等等。

总之，哈大电化开通至今，运行基本稳定。但由于中德管理模式的不同，值得总结的经验和吸取的教训很多，如何结合哈大线的特点，不断总结哈大线运行规律，进一步完善先行的管理体制，探索出我国牵引供电引进工作的正确之路仍是今后一个时期的主题。

沈阳铁路局机务处

二○○六年十一月六日

电力牵引传动..

电力牵引传动与控制第一章电力牵引传动与控制系统概述一、系统组成与功用 1.①内燃机车电力传动与控制系统组成 ②电力机车电力传动与控制系统组成 2.机车理想牵引特性曲线图1.2 牛马特性理想特性要求：机车在运行时能经常利用其动力装置的额定功率.即：F·V=3.6η·N=const.

3.电传动装置的功用？图1.3 柴油机功率特性和扭矩特性 ①充分利用和发挥机车动力装置的功率； ②扩大机车牵引力F与速度V的调节范围； ③提高机车过载能力，解决列车起动问题； ④改善机车牵引控制性能。 Why要电传动：柴油机通过机械直接传动不能适应机车起动、过载、恒功等要求二、系统分类 1.直-直电力传动系统内燃或电力机车采用直流牵引发电机或直流电网直接向数台直流牵引电动机供电的传动方式。特点： ①调速性能优良，系统简洁。 ②直流牵引电机造价较高，但可靠性、维护性相对较差。 ③受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制，主发电机单机功率受到限制。一般在2200KW以下。 ④车型：早期DF,DF2,DF3,ND1,ND2等

2.交-直电力传动系统内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流网及变压器，通过整流器向数台直流牵引电动机供电的传动方式。特点： ①采用三相交流同步发电机，结构简单，可靠性高，重量轻，造价较低。 ②适用于大功率机车。 ③车型：DF4，DF5，DF7，DF11，ND4，ND5，SS3-SS9等。 3.交-直-交电力传动系统内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流电网及变压器，经整流器将交流电变换成直流，再通过逆变器将直流电变换成频率和幅值按列车运行控制要求变化的交流电，向数台交流牵引电动机供电的传动方式。特点： ①采用交流牵引电机，彻底克服了直-直系统的不足，重量轻，造价低，可靠性及维修性好 ②良好的粘着性能 ③适用于大功率 ④控制系统复杂 ⑤车型：DF4DAC,NJ1; DJ,DJ2,DJJ1,DJ4; HX、CRH系列等三、发展历史与现状 1.大功率（内然）机车电力传动与液力传动两种主要传动方式的演变与发展主要趋势：电力传动 2.电力传动形式的发展：直-直→交-直→交-直-交发展趋势：大功率、电力牵引、交流传动

牵引供电系统简介

牵引供电系统简介：将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统，又称牵引供电系统，主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV（或220kV）降到27.5kV，经馈电线将电能送至接触网；接触网沿铁路上空架设，电力机车升弓后便可从其取得电能，用以牵引列车。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置，两相邻牵引变电所之间设有分区亭，接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网（含馈电线）称供电臂。牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。牵引供电设备的检修运行由供电段负责，牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。供电调度通常设在铁路局调度所。牵引供电系统供电示意图如下所示：二、牵引变电所、分区所、开闭所牵引变电所：牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降

低，同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。随着技术水平的提高，我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统，牵引变电所将逐步实现无人值班，直接由供电调度实行遥控运行。分区所：分区所设置在两个变电所中间，作用有三：提高供电质量、供电分段、越区供电。 ?开闭所：一般设置在大型站场附近，进线由变电所或接触网引入，由开关馈出多个供电线路向多个供电设备供电。作用是增强供电的灵活性，便于供电设备的运行及检修，便于行车组织，缩小供电事故及故障范围。 ? ? 三、接触网接触网是沿铁路沿线架设的特殊电力线路，电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而授流，取得电能。所以两者均应保持良好的工作状态。

高速铁路牵引供电方式

高速铁路牵引供电方式 1.直接供电方式电方式是指牵引变电所通过接触网直接向动车组供电，回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所。这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都较方便，造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，因此一般不采用。 2.BT供电方式 BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（3～4 km安装一台）和回流线。这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，因此大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。采用BT供电方式的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道及吸上线等组成。牵引变电所作为电源向接触网供电；动车组列车运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为1∶1的特殊变压器。它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。因此，可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路电磁感应的影响。另外，当机车位于吸流变压器附近时，回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为半段效应。此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处，接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过该电分段时会产生很大的电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压

铁路牵引网的供电方式与接触网结构

铁路牵引网的供电方式与接触网结构 1 牵引网的供电方式铁路牵引供电系统的主要功能是将地方电力系统的电能引入牵引变电所，通过牵引变电所和接触网等，向电力机车提供持续电能。牵引网主要由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成。馈电线(Feeder)是指从牵引变电所母线连接出来连接到接触网之间的传输导线。接触网(Catenary)悬挂在铁道钢轨线正上方，对地标称电压27.5kV，是沿电气化铁路架空敷设的供电网，通过受电弓向电力机车或动车组提供电能。接触网主要由承力索、吊弦、接触线组成，接触线与路轨轨面的高度通常为 6.5m。牵引网供电方式主要有：直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、CC供电方式。目前我国高速铁路和客运专线普遍采用带回流线的AT 供电方式。 1.1 AT供电方式 AT(Auto-Transformer)供电方式的即自耦变压器供电方式，AT 供电方式具有更好的防干扰效果和更大的牵引能力，目前我国高速铁路和载重铁路基本使用AT 供电模式，牵引变电所的进线电源为交流110kv或220 kV，出线电压为交流2×27.5 kV。牵引变电所主变压器输出二次侧分别接于牵引馈线(T)相和(F)相，每隔10~15km 设立一个自耦变压器所，并联接入牵引网中，变压器的首端和尾端与接触网的(T)相和(F)相相连，绕组的中点与钢轨相连接。接触网和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为电力机车电力的一半，减少了电弧对接触网烧伤和受电弓滑板等问题，对邻近通信线路的干扰大大降低。与其它供电方式相比，线路上的电压降可以减少一半，因此供电臂可延长一倍，达到50km—60km。采用AT 供电方式无需加强绝缘就能使供电回路的电压提高一倍，在AT 区段电力机车是由前后两个AT 所同时并联供电，因此适宜与高速铁路和重载铁路等大负载电流运行。图1 A T供电方式 2 接触网结构高速铁路接触网功能是从牵引变电所引入电能，并将电能输送到沿铁路钢轨运行的电力机车的受电弓上。接触网主要包括支柱和导线，导线包括传输线(T 线)、承力索、正馈线(F

高速铁路牵引供电系统

第二章高速铁路牵引供电系统第一节电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为（或55）kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完成。电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线

铁道牵引供电系统综述(1)

高速铁路引供电系统综述张膑侨陈文卿黄福万黄业帆谢卓林（桂林电子科技大学机电工程学院·广西桂林 541004）摘要：探讨我国高速铁路的牵引供电系统的原理。首先介绍我国高速铁路牵引供电系统的发展历程。然后从供电方式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个方面介绍我国高速铁路牵引供电系统现状，接着介绍国外高速铁路牵引供电系统的现状并指出可借鉴之处，最后展望我国高速铁路牵引供电系统的未来发展方向。关键词：中国高铁；牵引供电系统；发展历程；现状 Abstract: The principle of traction power supply system of the railway.At first introducing the traction power supply system’s development path. And then making an introduction of traction power supply system’s advantages and disadvantages from Power supply,transformer,Traction S ubstation and protective device. Then introducing the current situation of foreign high-speed railway traction power supply system and pointing out the advantages which we can learn from.The last having a outlook of high-speed railway traction power supply the future direction of the system. Key words: China Railway; traction power supply system; development path; status quo. 1 引言近年来，我国的高速铁路交通建设发展迅猛，取得了一次又一次骄人的成绩。随着我国高速铁路网的逐渐密集，铁道交通相对低廉的价格，速度的提升以及铁路硬件设施的逐渐完善和服务水平的逐渐提高，铁路渐渐成为了我国人们出行的重要工具之一。铁道交通快速发展，给我国人们的生产生活带来了极大的便利，从而促进了地区之间的经济快速发展，文化的交流与传播。同时，作为列车运行能量来源的牵引供电系统，成为了行业研究课题的热点，并在同相供电、牵引变压器的研究中取得丰硕成果。【1】本文将通过供电方式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个方面介绍我国高速铁路的详细情况，然后通过与国外一些国家高速铁路的牵引供电系统做出对比并指出我国高速铁路牵引系统的优点与不足，最后展望我国高速铁路牵引系统的发展方向。 2 牵引供电系统发展历程牵引供电系统是电力机车的能源系统，主要由牵引变电所和牵引网组成。牵引变压器作为变电所中的核心元件，其作用是将电力系统提供的电能转换并送至牵引网。同时，牵引网电压水平直接受牵引网供电方式影响。因此，本节主要从牵引变压器、牵引网供电方式两个方面依次介绍牵引供

铁路牵引供电系统实习总结

天津铁道职业技术学院毕业环节总结电气化铁道技术专业毕业总结系部铁道动力系班级电气化铁道技术1207班姓名魏子涵完成日期 2015年5月31日

电气化铁道技术毕业实习总结魏子涵时间就像白驹过隙一样，很快的三年的大学生活就要落幕，这三年的学习生活充满的各种滋味，有欢笑有汗水，生活就是这样，每一段时间都有不一样的事情发生，这三年是十分充实的，也是这三年的时间，促使我从一个学生不断的转变，让我不断的在探索中融入这个社会。大学生活即将结束时，感谢学校和单位给我们提供一个实习机会，让我在实践中更好地掌握从书本中学习的专业知识感受企业和社会文化，帮助我在将来的工作中更好地适应和发挥。一、实习概况（一）实习时间 2014年12月1日—15年5月31日（二）实习地点兰州铁路局兰州供电段（三）实习基本内容：在兰州供电段实习期间，主要学习供电段日常安全及工作是注意事项和铁路牵引变电所一、二次设备的绝缘测试以及接触网的维护与检修。二、实习具体过程（一）接触网部分 1.接触网工作基本知识的学习通过对铁路安全文件的学习，我了解到接触网工必须实行安全等级制度, 经过考试评定安全等级, 取得安全合格证之后, 方准参加接触网的运行和检修工作。接触网工分工较细, 同为接触网工岗位, 根据工作性质、安全等级的不同, 分为工作票填发人、工作领导人、监护( 工作监护、验电接地监护) 人、操作人、要令人、车梯负责人、防护人等。工作职责也相应分为接触网工作票签发人工作职责、接触网工作领导人工作职责和作业组成员(包括监护、操作、要令、防护、车梯负责人等; 工作票签发人可以是作业组成员参加作业, 但必须履行作业组成员的工作职责) 工作职责。 2 .接触网日常工作在师傅的指导下，我们学习了：

牵引供电系统简介.

牵引供电系统简介（丁为民）一、系统功能牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路： AC110 kV或AC220kV ，城市轨道交通：中心变电所AC220kV 或AC110kV →AC35 kV 环网）引入牵引供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路：AC25kV 或AC2×25kV ，城市轨道交通：DC750V 、DC1500V 或DC3000V ），向电力机车提供连续电能。电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用，能够实现自动切换。交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1.1和图1.2所示。图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统

图1.2 城市轨道交通牵引供电系统二、牵引网供电方式 1. 交流电气化铁路交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式）、BT 供电方式和AT 供电方式。（1）直接供电方式直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图2.1 和带回流线的直接供电方式(图2.2 两种。图2.1 不带回流线的直接供电方式

图2.2 带回流线的直接供电方式不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。带回流线的直接供电方式，机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所（约70%），其余通过回流线流回牵引变电所（约30%）。由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯电缆，常用VLV-70和2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线间距3～4km ）。（2） BT 供电方式 BT （Boost Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，也是在我国早期电气化铁路中有采用，其主要目的是为了提高牵引网防干扰能力，但随着通讯线路电缆化和光缆化，防干扰矛盾越来越不突出，其生命力也已大大降低，该种供电

电气化铁道主要供电方式

接触网的供电方式我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过

的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。

2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。 BT供电方式原理结线图 H—回流线；T—接触网；R—钢轨； SS—牵引变电所；BT—吸流变压器。牵引网阻抗与机车至牵引变电所的长度不是简单的线性关系。随着机车取流位置的不同，牵引网内的电流分布可有很大不同，例如图中当机车位于供电臂内第一台BT前方时，牵引负荷未通过吸流变压器一次绕组，其二次绕组没有电流流通，因此牵引网按直接供电方式

电气化铁路牵引供电系统试卷1

电气化铁路供电系统试卷1 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。每小题1分，共20分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家（）电网供电。（） A 超高压电网 B 区域电网 C 地方电网 D 高压电网 2．牵引网包括（） A 馈电线、轨道和大地、回流线 B 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线 C 馈电线、接触网、回流线 D 馈电线、接触网、电力机车、大地 3．通常把（）装置的完整工作系统称为电力系统。（） A 发电、输电、变电、配电、用电 B 发电、输电、配电、用电 C 发电、输电、配电、用电 D 发电、输电、用电 4．低频交流制牵引网供电电流频率有：（）（） A 50Hz 或25Hz B 30Hz 或50Hz C 2163 Hz 或25Hz D 20Hz 或25Hz 5．单相结线牵引变电所牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达( )。（） A 100% B 75.6% C 50% D 25% 6．牵引变压器采用阻抗匹配平衡变压器时，阻抗匹配系数等于1时，且副边两负荷臂电流I I αβ = ，原边三相电流（）（） A 平衡 B 无负序电流 C 对称 D 有零序电流 7．交流牵引网对沿线通信线的静电影响由（）所引起。（） A 牵引网电流的交变磁场的电磁感应 B 牵引网电场的静电感应 C 牵引网电场的高频感应 D 牵引电流的高次谐波 8．牵引网导线的有效电阻0r r ξ=（0r 是直流电阻；ξ是有效系数）。对于工频和牵引网中应用的截面不太大的铝、铜等非磁性导线，有效系数ξ（）。（） A ξ≈1 B ξ≈2 C ξ≈3 D ξ≈4 9．以下不属于减少电分相的方法有（）。（） A 采用单相变压器

电气化铁道供电系统

电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：学号：姓名指导教师：评语：

1. 题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示。表1 已知参数供电臂供电臂长度km 端子平均电流 A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A 左臂21.9 β238 318 917 206 右臂24.7 α184 266 1052 217 2. 题目分析及解决方案框架确定在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。然后再变压器型号的基础之上，选取室外110kV侧母线，室外27.5kV侧母线以及室外10kV侧母线的型号。三相V,v结线牵引变压器是近年新研制的产品，它是将两台容量相等或不相等的单相变压器器身安装于同一油箱内组成的。三相V-v结线牵引变电所中装设两台V，v 结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。三相V-v结线牵引变电所不但保持了单相V-v结线牵引变电所的牵引变压器容量得到充分利用，可供应牵引变电所自用电和地区三相负载，主接线较简单，设备较少，投资较省，对电力系统的负须影响比单线小，对接触网的供电可实现双边供电等优点，最可取的是，解决了单相V-v结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。考虑到V-v接线中装有两台变压器的特点，在确定110kV侧主接线时我们采用桥形接线。按照向复线区段供电的要求，其牵引侧母线的馈线数目较多，为了保障操作的灵活性和供电的可靠性，我们选用馈线断路器100%备用接线，这种接线也便于故障断路器的检修。按照选取的变压器的容量以及110kV侧的和牵引侧的主接线，可以做出设计牵引变电所的电气主接线。

哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍

哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍哈大铁路为中国铁路网中一条重要干线，贯穿哈尔滨、长春、沈阳、大连四大枢纽，始建于1898年，为双线铁路，线路全长946.5公里。在东北乃至全国铁路运输中具有十分重要的地位。国家计委于1990年12月31日批准对哈大铁路进行电气化技术改造。2001年8月18日开通沈阳至哈尔滨段，11月30日开通沈阳至大连段，既全线开通运行。哈大电气化铁路是我国首次系统引进具有国际先进水平的德国技术、设备和管理模式，其牵引供电系统适应200km/h高速铁路。牵引供电系统新建牵引变电所17座，架设接触网3314条公里，RTU135个，隔离开关900余台，远动控制系统设置1个主控中心和4个分控中心，设置抢修基地4个，引进接触网动态检测车1辆。开通之初成立了哈尔滨、长春、沈阳、大连4个供电中心，随着铁路改革的深入，维修体制也几经变化，现全线由沈哈两局的沈阳、长春、哈尔滨供电段担负运营管理工作。哈大电气化工程系统引进规模大，设备技术水平新，建设速度快，自全线开通至今，系统设备性能稳定，总体质量优良，达到了项目引进的预期目的。现全面介绍如下：一、哈大牵引供电系统特点（一）供电方式 1、全线采用220/27.5kv单相变压器供电，牵引变压器利用率高，变电所接线简洁，接触网电分相数目少，适应高速、繁忙区段。两路进线电源，设有跨桥连接，两台主变压器互为备用。 2、采用带回流线上下行全并联直接供电方式。上下行正线的接触网在车站通过一个带短路报警互感器的柱上开关进行并联。为了改善接触网的电传输特性，沿正线贯通架设加强线和回流线，每隔1500米加强线和回流线进行一次电连接，可每隔300米上下行的回流线并联一次，以明显降低接触网阻抗值和电压降，从而加大变电所的间距，减少牵引变电所的数量，节省了工程投资，降低了运营成本。

电气化铁道供电比赛试题及答案

电力牵引供变电技术比赛试卷一、判断题（每小题2分，共30分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家区域电网供电。（√）2．超高压电网电压为220kv—500kv。（×）3．采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。（√）4．我国电气化铁道牵引变电所供电电压的等级为110kv—220kv。（√）5．电力系的电压波动值：就是电压偏离额定值或平均值的电压差。（√）6．电力牵引的交流制就是牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制（×）7．由于铁路电力牵引属于二级负荷，所以牵引变电所须由两路高压输电线供电。（×）8．单相结线牵引变电所的优点之一是：牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达100%。（√）9．单相结线牵引变电所的优点之一是：对电力系统的负序影响最小。（×）10．我国电气化铁路采用工频单相25 kV交流制。（√）11．对于三相YN，dll结线牵引变压器当两供电臂负荷电流大小相等时，重负荷绕组的电流大约是轻负荷绕组的电流的3倍。（√）12．三相YN，d11结线牵引变电所的缺点之一是：不能供应牵引变电所自用电和地区三相电力。（×） 13．斯科特结线牵引变电所的优点之一是：当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流对称，不存在负序电流。（√）14．单边供电:接触网供电分区由两个牵引变电所从两边供应电能。（×）15．最简单的牵引网是由馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称。（√）二．填空题（每小题2分） 1．通常把发电、输电、变电、配电、用电装置的完整工作系统称为电力系统。 2.牵引变电系统由牵引变电所、接触网、馈电线、回流线、轨道、分区所、开闭所、自耦变压器站、分段绝缘器和分相绝缘器等组成。供电方式一般在重载铁路、高速铁路等负荷大的电气化铁路上采用。 4.分相绝缘器的作用是：串在接触网上，把两相不同的供电区分开，并使机车平滑过渡；主要用在牵引变电所出口处和分区所处。

电气化铁道主要供电方式

电气化铁道主要供电方式 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。 2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF 线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。

地铁和电气化铁路的牵引供电系统对比分析

地铁和电气化铁路的牵引供电系统有很大区别下面就通过对电气化铁道与城轨交通供电方式比较分析来进一步说明两者供电方式的异同。以帮助人们进一步了解。 1铁路牵引供电系统的供电方式 1.1 直接供电方式电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。如图所示；直接供电方式 1.2 吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。如图所示吸流变压器（BT）供电方式

高速铁路牵引供电系统组成

高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为（或55）kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完

铁道牵引供电系统综述

高速铁路引供电系统综述膑侨文卿黄福万黄业帆卓林（电子科技大学机电工程学院·广西541004）摘要：探讨我国高速铁路的牵引供电系统的原理。首先介绍我国高速铁路牵引供电系统的发展历程。然后从供电式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个面介绍我国高速铁路牵引供电系统现状，接着介绍国外高速铁路牵引供电系统的现状并指出可借鉴之处，最后展望我国高速铁路牵引供电系统的未来发展向。关键词：中国高铁；牵引供电系统；发展历程；现状 Abstract: The principle of traction power supply system of the railway.At first introducing the traction power supply system’s development path. And then making an introduction of traction power supply system’s advantages and disadvantages from Power supply,transformer,Traction Substation and protective device. Then introducing the current situation of foreign high-speed railway traction power supply system and pointing out the advantages which we can learn from.The last having a outlook of high-speed railway traction power supply the future direction of the system. Key words: China Railway; traction power supply system; development path; status quo. 1 引言近年来，我国的高速铁路交通建设发展迅猛，取得了一次又一次骄人的成绩。随着我国高速铁路网的逐渐密集，铁道交通相对低廉的价格，速度的提升以及铁路硬件设施的逐渐完善和服务水平的逐渐提高，铁路渐渐成为了我国人们出行的重要工具之一。铁道交通快速发展，给我国人们的生产生活带来了极大的便利，从而促进了地区之间的经济快速发展，文化的交流与传播。同时，作为列车运行能量来源的牵引供电系统，成为了行业研究课题的热点，并在同相供电、牵引变压器的研究中取得丰硕成果。【1】本文将通过供电式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个面介绍我国高速铁路的详细情况，然后通过与国外一些高速铁路的牵引供电系统做出对比并指出我国高速铁路牵引系统的优点与不足，最后展望我国高速铁路牵引系统的发展向。 2 牵引供电系统发展历程牵引供电系统是电力机车的能源系统，主要由牵引变电所和牵引网组成。牵引变压器作为变电所中的核心元件，其作用是将电力系统提供的电能转换并送至牵引网。同时，牵引网电压水平直接受牵引网供电式影响。因此，本节主要从牵引变压器、牵引网供电式两个面依次介绍牵引供电系统

高速铁路牵引供电系统

高速铁路牵引供电系统 1.牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，其作用是将110 kV（220 kV）三相交流电变换成27.5 kV（或55 kV）单相工频交流电，并供给电力牵引网和电力机车。此外，有少数牵引变电所还需担负10 kV动力负荷。所以，牵引变电所具有3个主要功能：接受三相电能，降压分配电能，减相以单相馈出供给牵引网。 2.分区亭在电气化铁路上，为了提高运行的可靠性，增加供电工作的灵活性，在相邻变电所供电的相邻两供电分区的分界处常用分相绝缘器断开，若在断开处设置开关设备和相应的配电装置，则组成分区亭。在复线电气化区段，分区亭的主要功能如下：（1）使同一供电臂上的上、下行接触网并联工作或单独工作。当并联工作时，分区亭内的断路器闭合以提高接触网的末端电压；当单独工作时，断路器打开。（2）当同一供电臂上的上、下行接触网（并联工作）发生短路事故时，由牵引变电所相应的馈线断路器和分区亭中的断路器配合动作，切除事故区段，缩小事故范围；非事故区段仍可正常供电。（3）当某牵引变电所全所停电时，可闭合分区亭中的越区隔离开关，由相邻牵引变电所向停电牵引变电所进行越区供电。总之，分区亭的作用是：对单线牵引网，使两相邻供电臂单独工作或实现越区供电；对双线牵引网，使上、下行接触网并联，提高末端电压，缩小事故范围和实行必要时的越区供电。 3.开闭所当远离牵引变电所的枢纽站、电力机务段等大宗负荷需要多条馈电线向这些接触网分组供电时，一般采用建立开闭所的办法来解决。开闭所是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所。开闭所一般有两条进线，然后多路馈

出向枢纽站场接触网各分段供电，进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电的灵活运行，又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。开闭所的作用是增加馈线数目，将主线接触网与分支接触网分开，缩小事故范围，提高供电可靠性，保证枢纽站、站场装卸作业和接触网分组检修的灵活性和安全性；降低牵引变电所的复杂程度，还可实现上、下行扭接，保证在事故情况下供电，正常情况下扭接有利于改善牵引网电压水平，降低电能损失。

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