城市轨道交通牵引供电系统研究

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城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究的开题报告

城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研

究的开题报告

一、研究背景和意义

城市轨道交通是现代城市的重要组成部分，但其牵引供电系统存在着一些问题，如：传统的架空电缆供电方式容易受到天气、环境等因素的影响，导致系统故障率高；使用直流供电方式时，由于电流密度大且变化剧烈，容易产生电磁干扰和电解腐蚀等问题，严重影响了城市轨道交通的运行安全和设备寿命。

因此，研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统，探索关键技术，对于提高城市轨道交通的供电质量、运行效率和设备寿命有着重要的意义。

二、研究内容和方法

2.1 研究内容

本项目主要研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统各个环节的关键技术，包括：

（1）能馈式牵引供电系统的方案设计与优化；

（2）牵引变流器的控制策略与调试方法；

（3）供电系统的电磁兼容性分析与优化；

（4）系统的故障检测与诊断技术。

2.2 研究方法

（1）系统方案设计：采用MATLAB进行仿真分析，优化系统方案，提高供电系统的效率和安全性能；

（2）牵引变流器控制策略与调试方法：应用Matlab/Simulink建立

牵引变流器的数学模型，通过仿真验证和实验研究，优化控制策略，在

整个牵引供电系统中实现对电能的高效利用和控制；

（3）供电系统的电磁兼容性分析与优化：采用ANSYS Maxwell3D

进行电磁场仿真分析，优化供电系统的结构和材料，提高其抗干扰能力；

（4）系统故障的检测与诊断技术：采用数据挖掘等技术，对系统数据进行分析和处理，发现和诊断系统故障。

三、研究进展和计划

3.1 研究进展

目前，本项目已完成了能馈式牵引供电系统的方案设计分析、牵引

轨道交通供电系统及其关键技术研究

发布时间：2023-01-05T08:09:03.918Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：韩世卿

[导读] 牵引供电系统供电方式可从直流或交流两种形式进行合理选择，结合近几年的发展情况来看，为进一步加强城市轨道供电系统的运行安全性，行业内部人员主张利用直流制与交流制混合应用模式，稳定提升城市轨道供电系统的运行安全水平。

天津轨道交通运营集团有限公司天津 300381

摘要：轨道交通可视为输电网的重要主体用户，在日常运行过程中，通常会从城市电网中获取大量电能，以作为供电系统的主要能源。轨道交通供电系统在结构组成方面，主要以中高压环网系统、牵引系统、动照系统等组成。中高压环网系统基本上可以视为轨道交通供电系统与输电网实现互相连接的接口设施，可有效将电能从城市内部引入供电系统中，为其提供稳定电能。其中牵引供电系统主要为全线运行的车辆提供电能，确保轨道交通车辆稳定运行。动照系统主要为轨道车辆提供照明设施，减少隐患问题出现。

关键词：城市轨道交通；供电系统；关键技术

一、轨道交通牵引供电系统概述

1.牵引供电系统供电方式可从直流或交流两种形式进行合理选择，结合近几年的发展情况来看，为进一步加强城市轨道供电系统的运行安全性，行业内部人员主张利用直流制与交流制混合应用模式，稳定提升城市轨道供电系统的运行安全水平。在具体应用过程中，直流制供电方式可以视为牵引供电系统常用的供电制式。通电运行过程中，牵引变电所从中压网络中获取电流，大量电流经降压整流机组处理后，以直流电形式存在。直流电会输送到牵引网中，为列车提供电能，直流制供电方式主要立足于地铁牵引电机需求，将整流装置安装于牵引变电所中，以减轻车身重量。除此之外，直流牵引网会按照供电连贯方式，在列车运行出现故障时，可以实现单边供电、大双边供电间的切换管理，以确保列车可保持稳定运行状态，但是直流制供电方式也存在如线路损耗大、供电距离短等诸多弊端问题。

城市轨道交通牵引供电系统研究

第一章电力牵引供电系统概述
• 组成统一的电力系统的优点
✓ 充分利用动力资源 ✓ 减少燃料运输 ✓ 提高供电可靠性 ✓ 提高发电效率
城市轨道交通牵引供电系统研究
第一章电力牵引供电系统概述
• 电力牵引的制式 • 电力牵引供电系统的组成 • 向牵引变电所供电的接线图 • 直流牵引变电所的整流装置 • 电力牵引轨道沿线的迷流腐蚀与保护
第一章电力牵引供电系统概述
直流牵引变电所功能：将交流进线电压通过整
流变压器，然后经整流器将交流电变成直流电供电动车辆直流牵引电动机使用。
最简单单相半波整流
城市轨道交通牵引供电系统研究
第一章电力牵引供电系统概述
单相半波整流：
城市轨道交通牵引供电系统研究
第一章电力牵引供电系统概述
单相全波整流：
• 低频单相交流制式：
低频单相交流制在德国、瑞典、瑞士等国得到发展，这种电流制接触网电压一般为 15000伏,在电力机车上降压,使用单相整流子牵引电动机。
采用低频的主要原因是整流子牵引电动机换向困难，不适宜于在工频运转。
单相整流子牵引电动机不如直流牵引电动机构造简单和容易维护。
城市轨道交通牵引供电系统研究
城市轨道交通牵引供电系统研究
城市轨道交通牵引供电系统研究
第一章电力牵引供电系统概述
• 电力牵引的制式 • 电力牵引供电系统的组成 • 向牵引变电所供电的接线图 • 直流牵引变电所的整流装置 • 电力牵引轨道沿线的迷流腐蚀与保护

城市轨道交通牵引供电系统

简介

城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通运行的重要组成局部，负责向轨道交通车辆提供电力供给。它不仅直接影响着轨道交通的运营效率和电力消耗情况，还与乘客的乘坐舒适度和平安性息息相关。本文将介绍城市轨道交通牵引供电系统的根本原理、组成结构以及未来开展趋势。

根本原理

城市轨道交通牵引供电系统的根本原理是将电源通过接触网供给给轨道交通车辆。具体来说，电源会通过接触网上的触网集电装置传送给牵引系统。牵引系统由主变压器、牵引变流器和牵引电动机组成，负责将电能转换为机械能，驱动轨道交通车辆运行。

组成结构

城市轨道交通牵引供电系统由多个组成局部构成，包括接触网、辅助设备和车辆终端设备。

接触网

接触网是城市轨道交通牵引供电系统的核心局部，通常安装在轨道上方。它由导线、吊杆、挂装件等组成，用于提供电力给牵引系统。接触网一般采用带电架空式供电，即以高架的方式悬挂在轨道上方，通过接触网上的触网集电装置与车辆终端设备连接。

辅助设备

城市轨道交通牵引供电系统还包括一系列辅助设备，用于确保供电系统的正常运行。辅助设备主要包括配电变压器、开关设备、保护和监控装置等。配电变压器用于将高压电源转换为适合牵引系统使用的

低压电源；开关设备用于控制电能的分配和传输；保护和监控装置那

么用于监测供电系统的运行状态，及时处理故障和异常情况。

车辆终端设备

车辆终端设备是城市轨道交通车辆上的设备，用于接收来自接触网

的电能，并将其转换为机械能，驱动车辆行驶。

未来开展趋势

随着城市轨道交通的不断开展，牵引供电系统也在不断创新和改良。以下是一些未来开展趋势：

城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置研究

城市轨道交通牵引供电系统的继电保护

配置研究

摘要：城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置需关注多方面因素影响。

在此基础上，本文涉及的直流馈线开关柜继电保护配置、钢轨电位限制器开关柜

继电保护配置等内容，则提供了可行性较高的继电保护配置路径。为更好保证城

市轨道交通的安全稳定运行，电压型保护方案的深入应用、故障发生概率的科学

控制同样需要得到重点关注。

关键词：城市轨道交通；牵引供电系统；继电保护配置

引言

直流供电系统是城市轨道交通系统的核心部分，为电路中的所有地铁车辆提

供稳定可靠的直流供电。地铁直流供电网的电气继电保护和发电机计算是直流充

电站第二设计的重要组成部分，对整个地铁系统的安全运行起着至关重要的作用。

1城市轨道交通牵引供电系统的继电保护必要性

交流电源是城市轨道交通规划的主要供电系统，多条输送线和电气设备属于

城市轨道交通系统的具体组成部分。与此同时，各个电气设备的排列更加紧密，

可以相互影响，例如一个地方发生故障时，故障直接影响周围的电气设备，导致

设备运行不稳定和电气设备的使用。先进的继电器保护装置能够及时有效地检测

到不稳定的电流状态，并允许在故障点快速切断电源，进而保护其他设备。继电

保护需要对城市轨道交通交流保护的各个环节进行有效保护，一旦出现故障，可

自动采取即时继电保护措施，确保城市交通发件人系统正常运行。注意城市交通

列车供电系统继电保护的可靠性、灵活性、速度、选择性等要求。满足这也需要

业界的关注。

2牵引供电系统保护设计分析

规划直流线路短路时，应根据两种设备的不同原理和工作方式进行详细分析，以避免安装错误，影响城市轨道交通系统的运行稳定性。第一，城市轨道交通措

城市轨道交通牵引供电及电力技术教学研究

发布时间：2022-12-28T01:57:25.235Z 来源：《中国电业与能源》2022年第17期作者：张海刚罗纯翟育明邹劲柏王子瑞

[导读] 从某种角度来说，城市轨道交通已经成为城市交通网中不可或缺的一部分

张海刚罗纯翟育明邹劲柏王子瑞

上海应用技术大学

摘要：从某种角度来说，城市轨道交通已经成为城市交通网中不可或缺的一部分，在交通运输、缓解交通压力等方面都起到了重要作用，希望城市轨道交通能够更好发展，任何情况下都能稳定运行。随着城市化进程持续加快，城市规模逐步扩大，人口激增，交通问题日益突出。尽管中国运输体系的发展技术水平较高，但遇到的困难也很多，需要持续革新。在改革技术手段的基础上，重点关注牵引供电系统等关键技术，并持续优化。只有这样，才能保证电力技术的应用功能得到充分发挥，才能保证城市发展轨道交通的安全。基于此，本篇文章对城市轨道交通牵引供电及电力技术进行研究，针对牵引供电课程特点,将科学素质教育和工程素质教育融入到课堂教学。培养学生正确的学习方法和创新意识也是开展思政教学改革的目的。

关键词：城市轨道交通；牵引供电；电力技术；教学已经

引言

随着国内智能配电网的大规模建设和推广，以及云计算、大数据、物联网和人工智能等技术的飞速发展，国内城市轨道运营公司如上海地铁都在积极探索和推动“智慧地铁”的建设，通过一系列数字化工程，在高质量缓解城市居民出行交通拥堵压力的同时，也在努力提升运营管理、维护管理的质量与效率。其中，轨道交通牵引供电系统是轨道交通运行的关键基础设施。其最大承载能力和健康水平制约着城市轨道交通运能。由于城市土地成本高昂，在市区对其进行大规模改造和重建往往不具备可行性。因此，研究如何在现有城市轨道交通牵引供电设施的基础上，充分挖掘运能潜力，保障轨道交通安全高效运营和合理的能耗管理，是实现“智慧地铁”的重要步骤。

城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置研究

城市轨道交通牵引供电系统的继电保护

配置研究

摘要：城市轨道交通牵引供电系统由于其自身特点，现在的轨道交通运行对

于实际的需求和要求也越来越高，城市轨道交通牵引供电系统保护方案内容变得

越来越复杂，必须开展城市轨道交通牵引供电系统，保护配置管理的标准化，推

动城市轨道交通牵引供电系统更加安全可靠，从而为人们的安全出行和社会经济

的发展提供更多的保障和支持。其中牵引供电系统的继电保护配置直接影响轨道

交通的安全稳定运行。

关键词：轨道交通；供电系统；继电保护

1、城市轨道交通牵引供电系统特点与继电保护必要性

第一，城市轨道交通牵引供电系统的各配电站之间的间距应控制在4km之内，所以其他供电线路继电保护的方案基本上是不能满足城市轨道交通牵引供电系统

特点要求。对继电保护配置优化方案内容进行完善。第二，城市轨道交通牵引供

电系统中的主变压器在满足本变电站要求基础上，还应确保主变压器某环节出现

问题的时候，另外主变压能够独立的完成轨道交通供电的行为。第三，因为城市

轨道交通牵引供电系统运行阶段，会因为两相短路故障不能允许，在城市轨道交

通牵引供电系统运行阶段，必须建立完善的城市轨道交通牵引供电系统继电保护

的方案，使得在出现轨道交通故障的时候，利用其对城市轨道交通牵引供电系统

故障所造成的损失进行降低。

牵引供电系统属于城市轨道交通车站的主要供电系统，多个传输线路及电气

设备属于城市轨道交通牵引供电系统的具体构成，同时各个电气设备的连续较为

密切且能够互相施加影响，如故障在某个位置出现，故障将直接影响周围的电气

设备，导致设备正常运转无法实现，电气设备的使用寿命也可能因这种对远端设

城市轨道交通供电系统新技术研究

发布时间：2022-05-10T00:54:43.604Z 来源：《科学与技术》2022年1月第2期作者：蒋旺江

[导读] 随着城市化的不断发展，城市的交通需求量越来越大，城市轨道交通的出现极大便利了人们的出行，

蒋旺江

南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司，广西南宁 530000

摘要：随着城市化的不断发展，城市的交通需求量越来越大，城市轨道交通的出现极大便利了人们的出行，轨道交通供电系统决定了城市轨道交通发展的功能系统，轨道交通的发展现在日益完善，供电系统的建设决定着城市轨道能否正常安全有序运行，因此加强对城市轨道交通供电系统的研究意义重大。

关键词：轨道交通；供电系统；新技术

1 引言

城市轨道交通的动力主要来自于供电系统，供电系统担负着为城市轨道交通各线路提供和传输电力的作用，关系到整个城市轨道交通的运行效果。随着城市化的不断扩大，城市轨道交通也在不断的发展壮大，对于供电系统的技术要求日益苛刻。基于此，不断深化研究供电系统的电力技术意义重大，关乎人们的日常出行，是社会迅速发展背景下，城市轨道交通发展迫切需要解决的问题。

2 研究背景

城市轨道交通供电系统主要由电源系统和输配电系统所组成，将从地方电力系统获得的110kV电能转换为城市轨道交通适用的电能，同时对电能进行有效分配与传输，最终应用到列车牵引当中，并为车站、车辆段及控制中心提供所需动力、照明及维修等工作用电。并且落实了各个环节的数据采集与监控系统的设定，其能够监视回路电压电流，以及某个区域是否有故障跳闸等现象，并进行开关遥控合分，但由于受相关因素影响，导致其无法感知检测导体连接质量以及是否有绝缘损坏等问题。城市轨道交通供电系统一般由工作人员进行定期巡检，难以提高每一环节工作的效率，而且人工巡检其巡检质量受巡检人员业务水平等自身素质影响较大，所以对供电系统运行必须要注重优化与调整，避免受人工巡检不规范或效率不高等因素而影响供电系统的正常运行。

城市轨道交通直流牵引供电及系统控制策略分析

城市轨道交通直流牵引供电及系统控制

策略分析

摘要：在城市轨道交通供电系统中，按照故障率和故障直接影响程度来综合

分析，直流牵引供电系统故障是对运营服务影响最严重的，高居榜首。因此，如

何更好的对直流供电系统进行维护保养，提前准确的发现设备隐患，快速高效的

处理直流故障，是摆在运营供电人员面前的难题和严峻考验。本文就城市轨道交

通直流牵引供电及系统控制策略的有关内容进行了简要的分析，以供参考。

关键词：城市轨道交通；直流牵引供电；系统控制

1城市轨道交通直流牵引供电系统组成

城市轨道交通牵引供电系统为整个城市轨道交通的运行提供电能，是城市轨

道交通的重要组成部分。城市轨道交通牵引供电系统又分为：直流系统和交流系统。直流牵引供电系统主要包括牵引变电所、牵引网以及列车等，整个直流牵引

供电的能量流动过程，直流牵引变电所首先将电压等级为35kV的交流电通过变

压器进行降压，然后通过整流转换成为750V的直流电，然后电能通过接触轨给

列车进行供电，最终通过走行轨进行回流，从而构成完整的电路。其中牵引变电

所中的PWM整流机组和二极管整流机组并联运行进行列车制动和启动时的能量传输，将电能传送回接触网或者传输到列车。由于研究精力有限，因此对于直流牵

引供电系统中的牵引供电装置的损耗和辅助供电系统没有进行详细的研究，仅在

计算列车功率时给定功率和转换效率进行近似计算。牵引变电所是直流牵引供电

系统的核心装置，本文采用能馈式牵引变电所代替传统的二极管整流牵引变电所，主要包括二极管整流机组和PWM整流机组。其中PWM整流机组可以将列车制动时

城市轨道交通供电方式的研究

城市轨道交通供电方式的研究关键词：轨道交通；供电方式

当下我国在城市轨道交通供电系统状态维修方面已经取得了良好的成效，但

是我们同发达国家仍然存在一定的技术方面的差距，需要我们同发达国家进行不

断的交流与学习，以此能够保证自身的状态供电及其维修模式更加合理，以便针

对任何状态都能够进行全面的检测与维护，从而保证城市轨道交通建设发展更加

的高效。

一、城市轨道交通供电系统下牵引网的供电方式

在城市轨道交通供电系统中，牵引网的供电方式有单边供电、双边供电两种

供电方式。单边供电是指牵引网只从一侧的牵引变电所取得电能的供电方式。这

种供电方式通常在正线末端的牵引网以及车辆段、停车场的牵引网采用。双边供

电是指牵引网的任何一个馈电区同时从两侧牵引变电所取得电能的供电方式。这

种供电方式是正线牵引网采用的供电方式。此外，在设备一次性投入方面，根据

目前国内外施工经验，接触网供电方式与采用低碳钢接触轨的第三轨供电方式基

本持平，采用钢铝复合接触轨的第三轨供电方式的造价投入比前两者低一些。同时，因架空接触网零件装置较多，结构复杂，施工安装时需要专用的放线车及大

型机具，施工费用较高。因接触网供电方式和第三轨供电方式对隧道净空高度要

求不同，故在土建投入方面，第三轨供电优于架空接触网供电。并且，后期运营时，第三轨供电系统结构简单坚固耐用，保养维修投入很少，常规的维修仅需要

简单的维修工具，不需要大型设备机具。因接触网供电方式电压等级多采用直流1500V，杂散电流值较大，对地铁系统腐蚀较大，且线路电阻比第三轨供电线路

电阻大，能量损耗较高。

城市轨道交通供电系统智能化研究

摘要：随着电力行业的发展，城市轨道智能供电系统逐渐成为关注的焦点。

虽然实现全智能供电还需要时间，但在轨道供电系统中应用智能技术和设备仍是

重要的研究课题。

关键词：城市轨道；交通供电；智能化

引言

随着城市轨道交通进入互联运营时代，智能运营和服务管理系统的应用变得

不可或缺。其中，将智能控制系统应用于供电设备的运行维护，可以实现状态检测、故障诊断和数据分析等功能，大大提高了控制效果，延长了设备的使用寿命，并使控制过程更加清晰。因此，在现阶段，有效地建立和优化智能控制系统是必

要的，以满足城市轨道交通供电的需求，确保铁路运输的日常正常运行。通过智

能技术的应用，可提升供电系统的稳定性、安全性和可靠性，进一步推动城市轨

道交通的发展。

1典型城轨牵引供电系统

目前，多脉冲整流器是现代城市交通系统中实现正常供电的重要技术手段，

并广泛应用。该技术将中压交流电转换为特定直流电流以供给列车使用。通常，

直流电压等级包括600V、750V、1500V和3000V等四个不同的等级，一个地区的

功率转换装置功率范围一般设置为4~6MW。然而，多脉冲整流器的直流电压输出

不受控制，导致牵引过程中发生15%至20%的显著变化。由于二极管的单向导电性，多脉冲整流变电站的能量只能向一个方向流动，从而无法恢复列车电动制动

时产生的能量。在地铁实际运行中，全线能源管理系统缺乏专业适应性，导致牵

引网无法实现有效控制，给系统优化和管理工作带来一定的操作难度，同时使列

车在运行时无法承担可再生能源的动力。为了解决上述问题并确保列车的安全运行，供电系统中设置了制动电阻，用于消散和消耗制动能量。这个过程还通过提

城市轨道交通供电系统及电力技术探析_1

城市轨道交通供电系统及电力技术探析

发布时间：2022-08-11T08:12:22.743Z 来源：《建筑实践》2022年4月第7期作者：周士翔[导读] 城市轨道交通牵引供电系统总能耗主要包括牵引供电能耗和辅助供电能耗

周士翔

南宁轨道交通运营有限公司，广西南宁 530000摘要：城市轨道交通牵引供电系统总能耗主要包括牵引供电能耗和辅助供电能耗。其中辅助供电能耗占总能耗的３０％～４０％。为助力我国早日实现“双碳”目标，开展城市轨道交通车辆辅助供电系统轻量化设计和节能方案研究，对系统能耗优化具有重要意义。然而，传统辅助逆变器通常采用工频隔离型单级功率变换方案，存在由工频变压器带来的体积大、噪声大、变压器发热严重和零序分量不可控等

问题。这有悖于城市轨道交通辅助逆变器的高功率密度和高变换效率的发展趋势。随着功率半导体器件和磁性材料的技术发展，提高变压器工作频率成为降低列车自重、体积和行驶能耗的有效方法。

关键词：城市轨道交通；供电系统；电力技术引言

近年来，轨道交通的运输规模不断增加，给人们的出行带来更加便捷的体验的同时，也引起了很多人的担忧。因为交通运输规模的增加必然会导致车辆流动量的增加，这也给城市轨道交通牵引供电系统带来了全新的挑战。这需要不断引进新的技术，不断消化吸收，努力进行创新和再创新，同时对轨道交通建设的标准与质量的认识也不断提高，对于其关键技术进行研究是有必要的。1直流接触网压波动产生机理

图1为典型直流牵引供电系统示意图，包括牵引所(tractionpowerstation，TPS)、接触网(或第三轨)、走行轨(或钢轨)、列车等。当列车牵引出站时，沿线的牵引所将中压交流电网降压整流后为直流接触网供能。列车制动时将产生大量的再生制动能量并注入直流接触网。一方面，城轨交通具有列车运行密度大、站间距小、启停频繁的特点，列车的再生制动能量相当可观；另一方面，牵引所普遍采用的二极管单向整流方式，其能量仅可由中压交流电网侧流向直流接触网侧，除一部分再生制动能量被相邻列车吸收利用外，其余能量无法反馈到中压交流电网，导致接触网电压急剧上升。然而，城轨交通接触网允许的电压波动范围有限，1500V和750V直流牵引供电系统中接触网电压波动安全范围分别为1000～1800V和500～900V。近年来，宁波市轨道交通2号线、北京地铁等先后出现了接触网压过高导致的列车停运事故。为避免接触网过压，制动列车通常采用车载式或地面式制动电阻以热能的形式消耗。其中车载式电阻制动广泛应用于国内外城轨交通线路，仅少数新建线路采用地面式制动电阻，如郑州地铁1号线、广州地铁4号线等。需要注意的是，制动电阻的能耗方式直接将再生制动能量转换为热能，造成巨大电能浪费和隧道温度升高。据中国城市轨道交通协会统计，我国2020年度的直流牵引能耗约占城轨交通总能耗的49%，可见，充分利用列车再生制动能量，不仅是改善直流接触网压波动的重要途径，同时对促进城市轨道交通行业的可持续发展、实现“双碳”目标具有重要意义。

城市轨道交通牵引供电及电力技术研究

摘要：目前，城市轨道交通在全球范围内处于快速发展阶段，成为城市交通

的重要组成部分。虽然城市轨道交通的发展状况在全球各地不尽相同，但总体上

可以看出，城市轨道交通作为一种高效、环保和便利的交通方式，受到越来越多

城市的关注和推崇。未来，随着技术的进一步创新和城市的可持续发展需求，城

市轨道交通将继续发展壮大。本文论述了城市轨道交通的牵引供电系统及电力技术，以便各个城市根据自己的情况选择最适合的牵引供电模式。

关键词：电力系统；接触网；城市轨道交通；

1城市轨道交通的发展状况

越来越多的城市增设和扩建地铁、轻轨和城市快速铁路等轨道交通系统。这

些轨道交通网络不断扩大，连通城市不同区域，提供高效、快速、可靠的交通服务。城市轨道交通技术在列车设计、信号控制、车辆供电、轨道和隧道建设等方

面不断创新和改进。高速列车、自动驾驶技术、节能环保技术等的应用推动着城

市轨道交通的发展。城市轨道交通系统通过优化调度、提高列车运行速度和增加

运输能力等措施，努力提高运营效率。引入智能化、自动化技术和数据分析等手段，优化运输规划和乘客管理，进一步提升运营质量。城市轨道交通是一种环保

和可持续的交通模式，可以减少交通拥堵和尾气排放，改善城市空气质量。越来

越多的城市将轨道交通作为解决交通问题和减少碳排放的重要手段。城市轨道交

通逐渐成为城市文化的一部分，许多城市的地铁站以其特色的设计、艺术装饰和

文化活动而闻名。地铁成为城市的标志性建筑，为城市增添了美学价值和形象。

各国城市轨道交通运营管理机构之间进行广泛的合作和经验交流，共享最佳实践

简谈城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术

简谈城市轨道交通交流牵引供电系统及

其关键技术

摘要：城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通的主要供电设备，直接影

响着城市轨道交通的行车组织、运营安全、投资效益。城市轨道交通交流牵引供

电系统具有供电质量好、可靠性高、运行维护简单等优点，在国内外得到了广泛

应用，特别是在我国经济发达地区的城市轨道交通中应用更为广泛。

关键词：城市轨道交通；交流牵引；供电系统

与交流牵引供电系统配套的是交流牵引变电所，是城市轨道交通的重要组成

部分。在我国，城市轨道交通中交流牵引变电所的设计及施工多由电力公司承担。在城市轨道交通系统中，供电安全可靠是地铁车辆行车组织和运营安全的关键。

为此，有必要对城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术进行探讨，以期为

我国城市轨道交通交流牵引供电系统的发展提供参考。

1.系统主要设备

城市轨道交通交流牵引供电系统由主所、变电所和车载牵引辅助变电所三部

分组成。主所位于列车行驶方向的上方，一般位于车站正线附近；变电所一般设

置在车站附近，作为交流牵引供电系统的直接负荷中心，为列车提供可靠的直流

电源；车载牵引辅助变电所是列车的直接供电电源，在车辆运行时通过车载电源

向车载辅助变电所供电。

主所通常由牵引变电所和综合监控装置组成，其中牵引变电所包括主变压器、整流机组、牵引电流互感器和低压配电屏等。综合监控装置主要由信号系统、视

频系统、通信系统和控制系统等组成，主要实现对列车的实时监测、故障报警和

自动控制等功能。变电所由主变压器、辅助变压器（高压）、低压配电屏等组成。主变压器是主所的核心设备，其主要作用是将交流电转换为直流电。此外，还需

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压

1. 引言

1.1 研究背景

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压是指在城市轨道交通

运行过程中，由于接触网结构、运行负荷等因素造成的供电系统中的

电压残余值。随着城市轨道交通的不断发展壮大，直流牵引供电系统

接触网残压的问题也愈发凸显。随着城市轨道交通运行速度的提高和

线网规模的扩大，对直流供电系统接触网残压的管理和调控提出了更

高的要求。

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压的问题不仅影响到了

线路的安全稳定运行，也直接关系到城市轨道交通运行的效率和质量。对城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压进行深入研究，找出其

影响因素，制定合理的调控策略，对保障城市轨道交通运行的安全和

稳定具有重要意义。

本文将从城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压的定义、影

响因素、计算方法、调控策略以及实际案例分析等方面进行深入探讨，旨在为城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压问题的解决提供一

定的借鉴和指导。

1.2 研究目的

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压是城市轨道交通运行中一个重要的问题。研究的目的是为了深入探讨城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压的定义、影响因素、计算方法、调控策略以及实际案例分析，以便提出解决城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压问题的措施和建议。通过对城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压进行研究，可以为城市轨道交通运营管理部门提供科学依据，优化城市轨道交通的运行效率和安全性，提升城市轨道交通的服务质量和运行水平。研究城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压也有利于促进城市轨道交通行业的技术创新和发展，推动城市轨道交通系统向智能化、绿色化方向发展，促进城市可持续发展。

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压

【摘要】

本文针对城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压进行研究。在分析了研究背景、研究目的和研究意义。在定义了城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压，探讨了影响因素、测量方法、分析和解决方案。在结论部分总结了研究成果，提出了对城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压问题的建议，并反思了研究的不足之处。本文系统地探讨了城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压问题，为解决城市轨道交通系统运行中的电力供应难题提供了理论支持和实用指导。

【关键词】

城市轨道交通、直流牵引供电系统、接触网残压、定义、影响因素、测量方法、分析、解决方案、总结、展望、建议、研究不足、研究背景、研究目的、研究意义

1. 引言

1.1 研究背景

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压是影响城市轨道交通安全、稳定、高效运行的重要因素之一。随着城市轨道交通规模的不断扩大和运行速度的提高，对接触网残压的要求也越来越高。在城市

轨道交通系统中，接触网残压的大小直接影响到牵引系统的稳定性和

运行质量，对乘客的乘坐体验以及线路的安全性都有着重要的影响。

在城市轨道交通运行过程中，受到各种因素的影响，接触网残压

会出现不同程度的波动和变化。为了确保城市轨道交通系统的正常运行，对接触网残压进行准确的测量和分析是非常必要的。只有深入研

究城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压的影响因素和解决方案，才能更好地保证城市轨道交通系统的安全运行和高效运行。本文将围

绕城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压展开系统的研究和分析，旨在为城市轨道交通的发展提供理论支撑和实践指导。