电气化铁路BT供电牵引供电主变压器的选择

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提高对电气化铁路牵引电源的利用的探讨

摘要：随着我国高速铁路的快速发展，牵引供电负荷造成的负序分量、供电臂功率不平衡等电能质量问题正愈加严重，成为制约电力系统和高速铁路安全稳定运行的一个因素。文章详细介绍了国内外ＳｔａｔｉｃＶａｒＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（ＳＶＣ）和ＳｔａｔｉｃＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（ＳＴＡＴＣＯＭ）在电气化铁路中的具体应用，并进行了比较，提出了适合我国高速铁路的供电方式。关键词：高速铁路；牵引供电；ＳＶＣ；ＳＴＡＴＣＯＭ中图分类号：Ｕ２２３．５＋３文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－８４１０（２０１０）０５－００５３－０６
Current Progresses on SVC and STATCOM Applications in the Electrified Railway
ＷＡＮＱｉｎｇ－ｚｈｕ１，ＺＨＡＮＧＨｕｉ１，ＣＨＥＮＪｉａｎ－ｙｅ２，ＷＵＭｉｎｇ－ｌｉ１，ＺＨＵＧｕｉ－ｐｉｎｇ２，ＷＡＮＧＫｅ２
(1. School of Electrical Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. State Key Lab. Control and Simulation of Power System and Generation Equipments, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: With the rapid development of high-speed railway in China, power quality problems, including negative sequence, power unbalance of traction feeders, etc. ,caused by the traction power-supply load are more serious, which becomes one of the constraints to safe and stable operation for the power system and high-speed rail. Practical applications of SVC and STATCOM in electrical railways are set forth and compared. The way fit in current applications for high-speed rail is proposed. Key words: high-speed railway; traction power supply; SVC; STATCOM

电气化铁路牵引变电所的主接线与变压器设计

电气化铁路牵引变电所的主接线与变压器设计牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。

而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。

通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。

标签：牵引变电所；铁路；牵引变压器1 牵引变电所主结线的选择牵引变电气主接线是变电所设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。

主接线的确定与电力系统整体及变电所本身运行的可靠性，灵活性和经济性是密切相关的，而且对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

因此必须合理的确定主接线。

电气主结线应满足的基本要求①首先保证电力牵引负荷，运输用动力，信号负荷安全，可靠供电的需要和电能质量。

②具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便。

③应有较好的经济性，力求减小投资和运行费用。

④应力求接线简捷明了，并有发展和扩建的余地。

1.1 高压侧电气主结线的基本形式1.1.1 单母线接线如图1-1所示，单母线接线的的特点是整个的配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。

同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守以下操作顺序：对馈线送电时必须先和1QS和2QS在投入1QF；如欲停止对其供电必须先断开1QF然后断开1QS和2QS。

单母线结线的特点是：（1）结线简单、设备少、配电装置费用低、经济性好并能满足一定的可靠性。

（2）每回路断路器切断负荷电流和故障电流。

检修任一回路及其断路器时，仅该回路停电，其他回路不受影响。

（3）检修母线和与母线相连的隔离开关时，将造成全部停电。

母线发生故障时，将是全部电源断开，待修复后才能恢复供电。

这种结线方式的缺点是母线故障时、检修设备和母线时要造成停电；适用范围：适用于对可靠性要求不高的10～35kV地区负荷。

第二章高速铁路牵引供电系统的供电方式

第二章高速铁路牵引供电系统供电方式第一节牵引供电系统供电方式交流牵引供电系统可采用的供电方式主要有4种：直接供电方式，BT（吸流变压器）供电方式，AT（自耦变压器）供电方式和CC（同轴电缆）供电方式。

交流电气化铁道对邻近通信线路的干扰主要是由接触网与地回路对通信线的不对称引起的。

如果能实现由对称回路向电力机车供电，就可以大大减轻对通信回路的干扰。

采用BT、AT、CC等供电方式就是为了提高供电回路的对称性，其中CC供电方式效率最高，但投资过大。

目前，电气化铁路对采用BT、AT供电方式。

下面逐一介绍。

一、直接供电方式这是一种最简单的供电方式。

在线路上，机车供电由接触网（1）和轨（2）-地直接构成回路，对通信干扰不加特殊防护措施，如图2-1所示。

电气化铁路最早大都采用这种供电方式。

这种供电方式最简单，投资最省，牵引网阻抗较小，能损也较低，供电距离一般为30—40km。

电气化铁路的单项负荷电流由接触网经钢轨流回牵引变电所。

由于钢轨和大地不是绝缘的，一部分回流由钢轨流入大地，因此对通信线路产生感应影响，这是直接供电方式的缺点。

它一般用在铁路沿线无架空通信线路或通信线路已改用地下屏蔽电缆区段，必要时也将通信线迁到更远处。

图2-1带回流线的直接供电方式是在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线，称为负馈线（NF），如图2—2所示。

利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所，减少了电气空间，因而能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰，但其防干扰效果不及BT供电方式。

这种供电方式可在对通信线路防干扰要求不高的区段采用，能进一步降低牵引网阻抗，供电性能要好一些，但造价稍高。

目前我国京广线、石太线均采用此种供电方式。

图2—2二、BT供电方式BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器—回流线装臵的一种供电方式，目前在我国电气化铁路中应用较广。

吸流变压器的变比是1：1.它的一次绕组串接在接触网中（1）中，二次绕组串接在专为牵引电流流回牵引变电所而特设的回流线（NF）中，故称之为吸流变压器—回流线供电方式，如图2—3所示。

牵引变电所的几种供电方式

电气化铁道牵引供电装置,又称为牵引供电系统,其系统本身没有发电设备,而就是从电力系统取得电能。

目前我国一般由11０kＶ以上得高压电力系统向牵引变电所供电。

目前牵引供电系统得供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AＴ供电方式、同轴电缆与直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都就是采用得直供加回流线方式。

一、直接供电方式直接供电方式(T—Ｒ供电)就是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所得供电方式。

这种供电方式得电路构成及结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,因此造价也低。

但由于接触网在空中产生得强大磁场得不到平衡,对邻近得广播、通信干扰较大,所以一般不采用。

我国现在多采用加回流线得直接供电方式。

二、BT供电方式所谓BＴ供电方式就就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km 安装一台)与回流线得供电方式。

这种供电方式由于在接触网同高度得外侧增设了一条回流线,回流线上得电流与接触网上得电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路得干扰、BT供电得电路就是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。

由图可知,牵引变电所作为电源向接触网供电;电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间;吸流变压器得原边串接在接触网中,副边串接在回流线中。

吸流变压器就是变比为1:1得特殊变压器、它使流过原、副边线圈得电流相等,即接触网上得电流与回流线上得电流相等。

因此可以说就是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所得电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。

这样,回流线上得电流与接触网上得电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生得电磁场,从而起到防干扰作用。

以上就是从理论上分析得理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线得电流总小于接触网上得电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路得电磁感应影响。

另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还就是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上得电流会小于接触网上得电流,这种情况称为“半段效应”。

电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较

１变压器的结构种类和接线方式
两侧对应的供电臂供电，臂电压的相位差为６两Ｏ度，是６也Ｏ度接线。因此，这两个相邻的接触网区在段间采用了分相绝缘器。１４．斯科特结线变压器（图１实际上也是由两台单相变压器按规定见）连接而成。台单相变压器的原边绕组两端引出，一分别接到三相电力系统的两相，为Ｍ一端到Ｍ座变压器原边绕组的另
中点０，为Ｔ座变压器。这种结线形式把对称三相称
牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相，边一端与牵引侧母线连接，一端与轨道及接副另地网连接。引变压器的容量利用率高，其在电力牵但系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大，接触对
网的供电不能实现双边供电。以，种结线只适用所这于电力系统容量较大，力网比较发达，相负荷用电三电能够可靠的由地方电网得到供应的场合。外，另单
电压变换成对称两相电压，两相中的一相供应一用边供电臂，一相供应另一边供电臂。Ｍ座变压器另原边绕组匝数，端分别接入电力系统的Ｂ，相；两Ｃ副

电气化铁路牵引供电系统简介

车行驶的铁道运输方式。
（1）注意与电传动内燃机车的区别；（2）电能具有不能大量储存的特点。
电气化铁道包括：电力机车（含电动车组）沿线的供电设施
• 牵引供电系统（Traction Power Supply Systems）向电力机车提供电能的沿线供电设施从电能的传输、
分配角度构成牵引供电系统。牵引供电系统主要包括：牵引变电所牵引网专用高压供电线路
• 其他设施
负馈线（回流线），吸上线，BT，AT，正馈线，保护线，地线，供电线
牵引供电系统的其他设施
• 分区所（Section Post, SP）
设于两变电所之间，把电气化铁道牵引网分成不同供电区段，设有开关设备，根据运行需要可以连接同一供电臂的上、下行接触网，或连接不同的供电臂以实现越区供电。
T R
结构简单，投资少，维护费用低；一部分电流从大地回流，对邻近通信线干扰大。
（2）吸流变压器供电方式（BT方式）
吸流变压器 Booster Transformer
F T
Us
I
R
• 防干扰效果好； • 牵引网阻抗偏大； • 电力机车过BT时，易产生电弧； • 由于是串联系统，可靠性较低。
（3）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
• 防干扰效果不如BT供电方式； • 牵引网阻抗界于直接供电方式和BT供电方式之间； • 目前应用比较广泛。
（4）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器 Auto-transformer
T
Us
R
F
• 防干扰效果与BT方式相当 • 牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达40～50km） • 结构复杂，投资大，维护费用高

电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析

电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析摘要：本论文探讨了电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析的关键问题。

首先，详细介绍了牵引变电所主接线系统的设计原则和方法，以及地线系统的重要性。

其次，讨论了继电保护在电气化铁路牵引变电所中的作用和配置，分析了继电保护的原理、分类以及分析方法。

最后，在总结与展望中，对论文内容进行了概括，并提出了未来研究的方向。

关键词：电气性能；导线选择；设计标准；电气化铁路引言：电气化铁路作为现代交通的重要组成部分，在提高运输效率和环保性方面具有巨大潜力。

而牵引变电所作为电气化铁路的核心，其主接线设计与继电保护显得尤为关键[1]。

主接线的合理设计和继电保护的有效配置，直接关系到电气化铁路系统的安全稳定运行。

在这样的背景下，本论文旨在深入探讨电气化铁路牵引变电所主接线设计与继电保护的理论与实践，为确保电气化铁路的可靠运行提供有力支持。

一、电气化铁路牵引变电所主接线设计（一）主接线系统设计主接线系统的设计应遵循理念：优化电气性能，保持电压降、电流分布在合理范围；考虑冗余与备份，设置冗余线路以提高系统可靠性；确保不同设备如断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的协同工作，以实现精确的电气控制。

这些原则将确保主接线系统为电气化铁路牵引变电所提供稳定可靠的电力供应。

断路器与隔离开关配置：断路器和隔离开关配置至关重要。

断路器作为保护设备，在短路或过载时能快速切断电路，保障系统安全。

配置断路器需考虑电流、短路容量等参数，以适应不同故障情况。

隔离开关用于隔离不同电压设备，保障操作安全。

需合理布置隔离开关，确保在需要时能有效隔离或维护设备。

这些配置提升主接线系统安全性和灵活性，确保电气化铁路牵引变电所的可靠运行。

互感器选择与变压器接线方式：电流互感器和电压互感器的选择至关重要。

电流互感器用于监测电流流向和大小，需选准确型号以保障数据精确，为保护和控制提供准确数据。

电压互感器则用于测量电压，选择合适型号以维持稳定电能供应。

牵引供电系统基本原理1-1

目录
1 牵引供电系统的构成 2 牵引网供电方式（直供，BT, AT); 3 变压器、压互、流互原理
4 电气化铁路接地系统
5 扼流变压器工作原理
6 继电保护原理
参考书籍
1.《牵引供电系统分析》李群湛贺建闽 2.《电气化铁道供电系统》曹建猷 3.《交流电气化铁道牵引供电系统》谭秀炳
1 牵引供电系统的构成
轨道: 在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时，轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务。因此，电力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。
回流线:是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器。
电气化铁路三大技术课题
① 负序电流：
动态单相取流，产生负序电流输入电力系统；措施：三相-两相变压器；变电所换向连接；
牵引变电所
把电力系统供应的电能变换成适合电力机车牵引要求的电能
牵引变电所: 把电力系统供应的电能变换成适合电力机车牵引要求的电能。
馈电线: 连接牵引变电所和接触网的导线。它将牵引变电所变换后的电能送到接触网。
接触网: 是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。
电力系统向牵引供电系统供电示意图
牵引变电所：核心元件为变压器 (1) 三相YNd11接线； (2)单相Ii接线； (3)单相Vv接线； (4) Scott接线。
牵引网：由馈线、接触网、轨（地）、回流线组成。
（1）直接供电方式（2）带回流线的直接供电方式（3）吸流变压器(BT)供电方式（4）自耦变压器(AT)供电方式

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。

330kV及以下电气化铁路用牵引变压器

330kV及以下电气化铁路用牵引变压器一、产品简介牵引变压器是应用于电气化铁路供电系统的专用变压器，它是连接牵引供电系统和电力系统的核心设备，通过变压和传送功率实现电气化铁路机车电源的供给。

特变电工作为国家铁道部指定承担铁路牵引变的国产化研制任务的4家变压器厂之一，已有多种类型的牵引变压器成功挂网运行。

电气化铁路系统的供电方式主要有直接供电、BT(吸流变压器式)供电和AT(自耦变压器)供电三种。

牵引变压器的种类繁多，根据系统供电方式、受电网络、装机容量不同主要分类如下：AT供电方式：AT供电方式V接、斯科特、伍德桥BT供电方式：BT供电方式V接、YNV、YNA、YNd11 直接供电方式：单相目前，我国电气化铁路除部分线路采用单相接线牵引变压器、BT供电方式V接、斯科特、YNV、YNA等接线形式外，AT供电方式V接由于其供电方式灵活，逐步成为新建线路的发展主流。

受端电压根据外部电网的情况通常采用110kV和220kV，西北部分线路也采用330kV。

牵引变压器容量选择根据运载能力而定，一般为8MVA～63MVA容量。

二、技术介绍（一）产品技术特点根据铁路牵引负荷的需要，融合特变电工的技术和工艺研究成果，并根据投运产品的优化总结，特变电工生产的牵引变压器具有如下特色：1、节能、环保以V/V牵引变压器为例,特变电工产品的主要性能与国家行业标准(报批稿)对比如下表：通过上表对比可以看出，特变电工生产的牵引变压器，其空载和负载损耗分别比国标平均下降10%和20%左右。

特变电工研制的牵引变压器，本体采用特殊的密封措施，产品具有全密封，变压器无渗漏的特点，对环境无污染，符合国家环保政策的要求。

2、智能化1) 根据牵引变压器周期性过负荷的负载特性，在牵引变压器器身内部安装光纤测温探头，实现时时在线监控线圈温度，满足牵引变压器过负荷条件下对温升的要求；2) 通过安装在变压器油箱上的油在线监测装置，时时监控油中气体含量，及时掌握变压器的工作状态。

电气化铁路牵引变电所变压器的保护

电气化铁路牵引变电所变压器的保护摘要：在全球范围内，铁路行业正在朝着电气化方向转型，因为电气化铁路具有多个有点，运行速度快、性能好、占地面积小等。

电气化铁路最核心的部分就是牵引供电系统，该系统的稳定运行保证了列车的稳定运行。

其中起到关键性作用的设备就是牵引功能供电系统的变压器，变压器可以很好地保证系统的安全稳定运行。

关键词：变压器；AT 供电系统；保护配置为了保护牵引网的安全可靠工作，要充分发挥牵引供电系统的保护作用，因此在电气化铁路中受到了重视。

不同于常规的铁路，牵引供电系统在多个方面都有所不同，例如结构、接线方式、附属装置、线路阻抗、电流分布等等。

在AT牵引供电系统方面，高速铁路（全并联）和传统的衣然不同，以这些差异为基础对原始的保护配置方案进行进一步地完善，便能够计算出科学的保护整定计算原则，推动我国高铁铁路行业的进一步发展，是重要的理论基础。

1 牵引变压器保护各类变压器的保护配置具有相同的属性，仅在保护的工作原理上略有差别。

一般来说，变压器的保护原理有过热保护、油面过低保护、断路器缺相保护、差动保护、过电流保护、失压保护、过负荷保护、瓦斯保护、压力保护等几种类型。

我国常用的牵引变压器的工作原理是差动保护、低电压启动的过电流保护、过负荷信号保护、碰壳保护及瓦斯保护，另外还针对中性点接地的变压器，有专门的零序过电流的接地保护。

2 牵引变压器的保护配置2.1 差动保护在变压器的电源一侧，通常会设置有电流速断保护。

然而电流速断保护仅适用于较少的情况，而且还需要连同电流保护一起工作，因此对供电系统的安全运行造成潜在的威胁，因此不能用于容量加大的主变压器上。

所以，一般情况下可以将差动保护设置为牵引变压器的主保护。

2.2 低电压启动的过电流保护作为主保护的过电流保护，一般针对于在母压器过电线短路所造成的变流情况。

另外，过电流保护还可以应用在另外两种情况，及差动保护的近后备保护、馈线保护的远后备保护。

因为过电流保护在工作时的电流不能与变压器正常工作下的最大负荷电流相遇，因此其保护的范围的下限电流值较小，过电流保护的方法不能达到预期的效果，这时就需要使用由低电压启动的过电流保护。

2-第二章电气化铁道基本知识

2-第⼆章电⽓化铁道基本知识第⼆章电⽓化铁道基本原理第⼀节电⽓化铁道的概念及优越性⼀、电⽓化铁道的概念采⽤电⼒牵引的铁道叫电⽓化铁道。

它改变了蒸汽牵引和内燃牵引的常规牵引模式，给现代铁道运输带来了强⼤的⽣命⼒，是现代轨道运输发展的必由之路。

⼆、电⽓化铁路的优越性电⽓化铁路由电⼒机车通过接触⽹从外部电源取得电能牵引列车前进，所以它具有如下优点。

1、牵引功率⼤，运输能⼒⾼由于电⼒机车本⾝不带能源，也不需要带能源转换设备，可从外部电源取得所需全部电能，所以在同样机车重量情况下，电⼒机车容易做到⼤功率运⾏实践证明，电⽓化铁路在地形复杂的长⼤坡道、隧道群、⾼原和沙漠区段有着明显优势。

在地理条件较好的繁忙⼲线也显⽰了其优越性，在⽯—太线的⽯阳段，年运输能⼒由电化前的2000吨提⾼到电化后的6000万吨，从⽽显⽰了电⽓化铁路多拉快跑的特点。

2、牵引效率⾼，综合利⽤能源电⼒牵引消耗的是电能，⽽电能可以集中化现代化⽣产，⼤型现代发电设备可使热效率达到60%以上，若采⽤⽔⼒发电⽔能利⽤率更⾼，并且核能发电正在蓬勃发展之中，电⼒牵引是内燃牵引效率的两倍。

电⼒牵引可以综合利⽤能源，尤其在⽯油、煤炭资源⾯临枯竭的今天，⼈们努⼒开发、利⽤新能源，如风能、光能、地热能和潮汐能等。

随着科学的发展，会有更⼴泛更廉价的再⽣能源被利⽤，电⽓化铁路可以利⽤⼀切能源发出的电能。

3、环保运输，⼯作条件好随着⼈们物质⽂明和精神⽂明的提⾼，⼈们对环境的要求也越来越⾼。

⼈类也受到了掠夺式占有的惩罚，保护环境可持续发展已是⼈们的共识。

电⼒机车直接使⽤电能，免除了燃煤燃油排放的⼀氧化碳及其他有害⽓体的污染，给旅客及沿线⼈民创造了良好的⽣活、⽣产环境。

电⼒牵引利⽤了集约化发电设备的低能耗、低污染的⽣产优势。

电⼒牵引减少了余热及费⽓排放，给司乘⼈员及铁路⼯作⼈员创造了舒适、清洁的⼯作环境，特别是在长⼤隧道及其他通风条件差的区段尤为显著。

4、劳动⽣产率⾼，运输成本底由于电⼒机车可以连续不断地从外部电源取得电能，并且功率⼤，运⾏速度⾼。

电气化铁路牵引变压器的选择

电气化铁路牵引变压器的选择龙禹;丁永辉【摘要】为降低电铁负荷对电网的影响,采用合理的牵引变压器型式将能有效解决该问题.介绍了电气化铁路牵引变压器的工作原理,从技术和经济性两方面对江苏常用的阻抗匹配平衡变压器和V,v接线变压器2种牵引变压器进行了综合比较分析,提出了应用建议,可供电铁牵引变压器的选择参考.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】4页(P36-39)【关键词】电气化铁路;电能质量;牵引变压器;接线型式【作者】龙禹;丁永辉【作者单位】南京供电公司,江苏南京210008;江苏科能电力工程咨询有限公司,江苏南京210024【正文语种】中文【中图分类】U224中国电气化铁路飞速发展，在拓展运输能力、带来巨大经济效益和社会效益的同时，也带来了严重的电能质量问题，对电网的安全运行和电网中其他用户的用电，都产生了不良影响[1-6]。

牵引变压器的合理选择，对降低电气化铁路对电能质量的影响将起到巨大作用。

文中对牵引变压器进行了比较研究，并结合江苏电网实际情况对牵引负荷对电能质量的影响进行了深入研究，推荐出适合江苏电网的牵引变压器型式。

1牵引变压器电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。

电气化铁路的供电是在铁路沿线建立若干个牵引变电所，一般由电力系统110 kV或220 kV双电源供电，经牵引变压器降为27.5 kV或55 kV后通过牵引网（接触网）向电力机车供电。

1.1牵引变压器分类牵引变压器是一种特殊电压等级的电力变压器，应能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”。

一般来说，牵引变压器均有100%过载能力，我国牵引变压器采用三相、三相-二相和单相3种类型。

我国常用的牵引变压器主要有单相接线变压器、单相V，v接线变压器、三相V，v接线变压器、Y，d11接线变压器、阻抗匹配平衡接线变压器。

国内常用牵引变压器技术性能对比如表1所示。

分析电气化铁路供电系统

分析电气化铁路供电系统【摘要】本文从电气化铁路的开展动手，对电气化铁路的牵引供电原理、牵引变电站及接触网、其对电力系统的影响进行了讨论，提呈现阶段国内外应采取的措施，文章具有一定的指导意义。

自1879年世界第一条电气化铁路在德国柏林建成以来，电气化铁路开展疾速。

1961，年我国第一条电气化铁路宝成线的宝鸡至凤州段建成，电气化铁路开展五十多年。

随着大批客运专线、煤运通道、城际铁路等项目的开工，现代铁路对电气化的请求越来越高，估计到2020年，中国铁路电气化率可达60%。

电气化铁路有着俭省能源、运输功率大、运输成本低、车辆周转快、维修成本低、以及耗能少污染少等多方面的优点，同时，也存在挪动性和动摇性大、负序及谐波电流影响电能质量招致三相电压不均衡、波形畸变及电压闪变等问题需求处理。

1.电气化铁路概述1.1 电气化铁路牵引供电原理与传统铁路不同，电气化铁路运转的动力不是自带能源机车，而需牵引供电系统送电以提供动力。

铁路沿线有若干个牵引变电站，经降压器降压至27.5kV，再经过牵引网向电力机车供电，牵引变电站采用双线双变供电以保证供电的牢靠性，两路供电互为热备用。

机车普通为25kV单相工频交流电压，行驶在架空接触导线与钢轨之间。

电气化铁路的牵引变压器普通为单相，从电网两相受电。

牵引供电系统一次侧包括牵引变电站及接触网。

每个牵引变电站有两个供电臂，当牵引变电站停电时，两接触网臂便可经倒闸由相邻两牵引变电站供电。

1.2 牵引变电所牵引变电所是牵引供电系统的心脏，是电气化铁路的中心。

牵引变电所的主要任务是将由电力系统接入的三相高压电变为可供电力机车运用的单相交流电。

普通来说，牵引变电所内设备分为一次和二次设备，其中一次设备主要功用为完成电能的保送、变换、分配等，包括接触高压电气设备如母线、避雷器、互感器等;二次设备则请求智能化与集成化，构成牵引变电所系统，为变电所的远动控制提供可能。

牵引变电所接入国网侧为220kv或入110kv的三相交流电，将其转变为源将27.5kv的单相交流电电气列车运用。

电气化铁路供电方式

一、电气化铁路供电方式的分类1、直接供电方式（简称TR供电方式）2、自耦变压器供电（简称AT供电方式）3、吸流变压器供电（检查BT供电方式）4、带回流线的直接供电（检查DN供电方式）二、各供电方式的优缺点：1、AT和BT供电比较复杂，一般情况下，大多数采用带回流线的直供方式，取消了BT供电方式中的吸流变压器，保留了回流线，利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能的由回流线流回变电所，因而部分抵消了接触网对临近通信线路的干扰，其抗干扰效果不如BT供电方式好，通常在对通信线防干扰要求不高的地区采用这种方式，这种供电方式设备简单，供电设备的可靠性得到了提高，由于取消了吸流变压器，只保留了回流线，因此牵引网阻抗比直供方式低一些，供电性能好一些，造价也不高，所以这种供电方式在电气化铁路上得到广泛应用。

2、直接供电方式：1）优点：接线简单、节省投资2）缺点：由于牵引供电系统为单相负荷，该供电方式的牵引回流是通过钢轨流回变电所，是不平衡的供电方式，电流流出不等于流入，对通信线路产生感应影响。

3、自耦变压器供电（AT供电方式）1）由于自耦变压器的中心点与钢轨连接，牵引网的供电电压为2＊25KV，电压提高了一倍，因此牵引变电所间的距离也提高了一倍，（直供＋回流的供电方式牵引变电所间的距离20—30公里、而AT供电方式的牵引变电所间的距离为40—60公里）一般AT供电方式用于重载和高速铁路，需要牵引电流比较大的供电系统，而馈线电流只有直供方式的一半。

4、牵引网的阻抗值：1）AT供电方式：0.09欧/km2)BT供电方式：0.85欧/km3)直供方式：0.33欧/km4）直供+回流：0.31欧/km三、牵引变压器接线方式：1、单相V/V接线：1）优点：接线简单、体积小、重量轻、便于运输，适应运输量较小的线路。

2）缺点：负荷严重不平衡、高压侧只用两相，所内用电只有220V 电源，没有380V电源，需要增加劈相设备。

电气化铁路系统中的牵引供电与智能控制

电气化铁路系统中的牵引供电与智能控制随着科技的不断进步，在现代化的铁路系统中，电气化已经成为了重要的发展趋势。

电气化铁路系统能够提供高效、环保、安全的运输方式，而其中的牵引供电和智能控制则是其关键组成部分。

本文将详细探讨电气化铁路系统中的牵引供电与智能控制技术，并分析其对铁路运输的重要意义。

首先，牵引供电是电气化铁路系统中的核心技术之一。

传统的铁路系统主要依靠柴油机作为牵引力源，而电气化铁路系统则是利用电力作为动力源。

牵引供电系统通常由供电设备和接触网组成。

供电设备负责将电力传输到接触网，而接触网则向行驶在铁轨上的牵引车辆提供电力。

这种方式不仅能够减少对化石燃料的依赖，降低能源消耗和污染，还能提供更加稳定和可靠的动力输出。

接下来，智能控制技术在电气化铁路系统中也起到了重要作用。

通过引入智能控制技术，可以实现对电气化铁路系统的监测、管理和控制。

智能控制系统能够对接触网电压、牵引车辆速度、能量回馈等参数进行实时监测和调整，以保证铁路系统的安全稳定运行。

此外，智能控制技术还能够优化能量利用，最大程度地减少能源浪费，提高运输效率。

牵引供电与智能控制在电气化铁路系统中相互依赖、共同作用。

牵引供电为智能控制提供了可靠的电力支持，而智能控制技术则能够监管和优化牵引供电系统的运行状态。

这种紧密的协同关系使得电气化铁路系统能够实现高效、安全、可持续的运输模式。

在牵引供电方面，电气化铁路系统采用的供电设备通常是交流供电系统或直流供电系统。

交流供电系统通常采用的是电力变压器将高压电网的电力转换成适合牵引车辆使用的低压交流电，而直流供电系统则使用的是直流电源。

目前，交流供电系统广泛应用于电气化铁路系统中，其具有电压稳定、能量传输效率高等优点。

此外，随着牵引车辆的发展，高速铁路系统中也开始采用直流供电系统，以提高行驶速度和牵引能力。

智能控制技术在电气化铁路系统中的应用也非常广泛。

其中最典型的例子就是牵引车辆的智能控制系统。

电气化铁路牵引供电系统简介

一、单选题【本题型共2道题】
1.铁路室外照明的光源一般选用以下哪种（）。

A．LED
B．荧光灯
C．白炽灯
D．金卤灯
正确答案：[A]
用户答案：[A] 得分：10.00
2.牵引变电所的主接线选择需要考虑以下哪种因素（）。

A．牵引变电所引入一路电源进线
B．牵引变电所进线侧接线形式一般采用双母线分段接线
C．电源进线一般采用35kV
D．满足供电安全可靠、接线简单灵活、操作方便和节约投资等要求正确答案：[D]
用户答案：[D] 得分：10.00
二、多选题【本题型共2道题】
1.电力机车电压水平受哪些因素的影响（）。

A．电力系统短路容量及其运行方式
B．牵引供电系统供电方式
C．牵引变压器接线形式
D．牵引负荷的功率因数变化
正确答案：[ABCD]
用户答案：[ABCD] 得分：20.00
2.电力牵引优越性主要表现在以下几方面（）。

A．电力牵引的动力大，生产效率高
B．电力牵引节省能源，经济效益好
C．有利于优化生态环境，改善劳动条件
D．工程投资较低
正确答案：[ABC]
用户答案：[ACD] 得分：0.00
三、判断题【本题型共2道题】
1.牵引供电系统所需电能通是过自发电获取。

（）
Y．对
N．错
正确答案：[N]
用户答案：[N] 得分：20.00
2.当Ｖ≤200 km/h的线路，路基段腕臂柱宜采用钢管支柱或H形钢支柱。

（）
Y．对
N．错
正确答案：[N]
用户答案：[N] 得分：20.00。

电气化铁路BT供电牵引供电主变压器的选择

提高对电气化铁路牵引电源的利用的探讨

电气化铁路牵引变电所的主接线与变压器设计

第二章 高速铁路牵引供电系统的供电方式

牵引变电所的几种供电方式

电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较

电气化铁路牵引供电系统简介

电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析

牵引供电系统基本原理1-1

电气化铁道主要供电方式

330kV及以下电气化铁路用牵引变压器

电气化铁路牵引变电所变压器的保护

2-第二章电气化铁道基本知识

电气化铁路牵引变压器的选择

分析电气化铁路供电系统

电气化铁路供电方式

电气化铁路系统中的牵引供电与智能控制

电气化铁路牵引供电系统简介

第二章高速铁路牵引供电系统的供电方式