牵引变电所采用110kV和220kV电压等级供电分析
电气化铁道供电牵引电力变压器的分析
电气化铁道供电牵引电力变压器的分析摘要：近年来，电气化铁路系统的建设逐渐达到了比较成熟的水平，各项技术的先进性提高很快。
其中，供电牵引电力变压器应用创新性强，有效促进了电气化铁路安全性能的提升。
基于此，本文分析了电气化铁路结构和牵引系统的基本特点，并对其牵引变压器进行了详细的研究。
关键词:电气化铁路；牵引供电；变压器0简介它是现代铁路运输的重要基础设施。
新时期，科学技术的应用已经成为我国各行业发展的核心力量。
电气化技术已广泛应用于铁路系统。
电气化铁路系统的运行原理是将电能转化为牵引力，进而促进铁路运输的高效化。
电气化铁路牵引供电的运行主要负责能源和能量传输。
系统传输功能的实现必须依靠变压器，变压器直接影响系统运行的质量和稳定性。
1电气化铁路结构的基本特征电气化铁路结构的建设和运营已成为现代铁路运输的主要方式。
电气化铁路本身应用了多种新技术，将技术与铁路结构有效融合，建成的综合电气化铁路系统运行稳定性强，为提高铁路运输安全水平提供了巨大支撑。
但是，要优化电气化铁路结构的运行质量，就需要内部结构技术和设备的应用能达到良好的状态，这样才能保证电气化铁路的优越性。
电气化铁路由电力机车和牵引供电系统组成，DC系统、三相交流系统、单工频交流系统和单低频交流系统是目前电气化铁路结构的四种运行系统模式[1]。
不同系统的实际效果不同，电气化铁路结构施工的具体模式需要根据施工区域的要求和经济情况决定。
我国电气化铁路的建设模式通常是25kV工频单相交流系统。
随着我国科技和经济水平的不断提高，电气化铁路技术的应用水平日趋成熟，供电牵引系统的电力传输能效也得到显著提高。
2电气化铁路供电牵引系统的基本特点电气化铁路供电牵引系统负责有效地转换电力和牵引，为电气化铁路运输提供充足稳定的电能。
如今供电牵引技术更加先进，系统能效得到充分优化。
2.1电力牵引的特点电气化铁路运营的核心力量主要依靠电力牵引。
电力牵引技术的应用适用性水平较高。
关于电气化铁路牵引供电系统的分析
关于电气化铁路牵引供电系统的分析摘要：改革开放以后，经济得到了飞速的发展。
与此同时电气化铁路牵引作用非常明显。
电气化铁路牵引具有一个庞大的供电系统。
电气化铁路的发展非常迅速，导致供电系统出现了一些问题：电容效应，短路不对称，甩负荷现象严重。
各大领域对电气化铁路牵引供电系统进行了详细的分析。
本文开始向读者解释了何为牵引供电系统，其存在的意义和价值，并强调了该系统对于全局网络的重要性，之后以一种成熟稳定的故障分析模式为切入点，逐条分析阐述了可以提升牵引供电系统可靠性的各项建议。
关键词：电气化铁路；牵引供电系统；牵引变电所；牵引网；可靠性。
前言：近年来越来越注重铁路系统的发展，其中电气化铁路的发展更是一股新潮，20世纪末21世纪初60、70年代伴随着新中国第一条电气化铁路宝成铁路的建成正式通车而开创了一个崭新的铁路时代。
众所周知，人民群众的日常生活与铁路的发展息息相关，能够建设一条好的铁路网络化的供电系统是不可或缺的。
这意味着电气化铁路应该有更深远的发展意义，它所包含的电气化供电系统除了靠相关电器力量方面的一些性能需求，其中最主要的是电力机车牵引性能，而且当今社会还应该实现的是网络一体化供电系统，但是在使用这一系统的同时要平衡公共电网的稳定运行，不能状况频发。
一、电气化铁路概述（一）电气化铁路牵引供电原理与传统铁路不同，电气化铁路运行的动力不是自带能源机车，而是需要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所，三相高压电源经牵引所降压变压器降压至27.5kV，再通过牵引网向电力机车供电，牵引变电所采用双线双变供电以保证供电的可靠性，两路供电互为热备用。
电力机车一般为25kV单相工频交流电压，运行在接触网接触线与钢轨之间。
电气化铁路的牵引变压器一般为单相，从电网两相受电。
牵引供电系统一次侧包括牵引变电所及接触网。
每个牵引变电所有两个单独的供电臂，当牵引变电所停电时，两接触网臂便可采取越区供电的方式向相邻牵引变电所供电。
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。
牵引变电所
牵引变电所工频单相交流电力机车是功率很大的单相负荷，必然会影响到三相电力系统的对称性。
因此牵引变电所的重要任务不仅是将电力系统送来的高压电变为电力机车所需的电压．而且还通过采用不同形式的变压器及其结线，使电力机车的单相负荷对电力系统的不良影响降低到最小。
根据所采用的变压器的类型不同，牵引变电所通常又分为：单相牵引变电所（包括纯单相变电所，单相V，V结和三相V,V结变电所）；三相变电所；牵引变压器原边额定电压为110 VV A-220 kV，副边额定电压为55 kV或27.5 kV，比牵引网额定电压高10%。
为了提高牵引供电的可靠性，牵引变电所一般都安装两台变压器，即所谓冗余配置。
每台变压器就能承担全部负荷。
正常运行时，一台工作，另一台作为检修或故障时的备用。
第一节单相牵引变电所采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。
电力机车是单相交流负荷，显然，牵引变电所采用单相变压器最为直观简单，如图2—1所示。
单相变压器的高压绕组AX接三相电源的某两相，例如图中A、C相，电压为110 kV或220 kV 。
低压绕组ax的首端a接到牵引母线上，末端x与钢轨连接。
低压绕组输出电压为27.5 kV。
应该说明，单相牵引变压器和一般单相变压器的绝缘结构不同。
一般单相变压器，或是单独使用，或是组成三相组式变压器，都是一端接高压，另一端接地或接中性点，故可采用分级绝缘，接地端的绝缘水平较低。
而单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压，故对地的绝缘要求相同，即所谓全绝缘。
1、三相V,V结线三相V,V结线是将两台V,V结线的单相变压器安装在同一油箱内，所以可视为单相变压器结线。
如图2—6所示。
一台单相变压器的高压绕组为A1-X1，低绕组为al-xl，另一台为A2—X2与a2—x2。
高压绕组引出3个端子A,B,C接三相电源，所以通常又称为三相V,V结线变压器。
第二节馈线电流馈线电流是指牵引变电所牵引侧母线经由馈电线送到牵引网中的电流。
牵引变电所系统侧最小短路容量需求分析
式中，St为牵引变压器容量，对于Ii牵引变，为 单相变压器容量；对于Vx牵引变，为2个单相变压 器容量之和。
3 根据归算到系统侧的负序等值电路，分别计算Ii、Vx牵引 变电所高压侧母线负序电压
根据 GB/T 15543 2008 ，忽略系统电阻，电网公共连接点 的负序电压按下式计算
2 U X I X I N U I Sk
2014年度作业： 牵引变电所系统侧最小短路容量需求分析 讨论主题： 针对Ii、Vx接线牵引变电所，以牵引 变电所受电点，即以110kV/220kV母线为 监测点，讨论为满足GB/T 15543 2008 《中华人民共和国国家标准 电能质量三 相电压允许不平衡度》要求，Ii、Vx牵引 变电所系统侧三相系统短路容量与牵引变 压器额定容量的最小比值。
分析依据 ： GB/T 15543 2008 《中华人民共和国国 家标准 电能质量三相电压允许不平衡度》 三相电压不平衡度用电压负序分量与正序分量的 均方根百分比表示。 电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为 2% ，短时不得超过4% 。 电气设备额定工况的电压允许不平衡度和负序 电流允许值仍由各自标准规定例如旋转电机按 GB 755 旋转电机基本技术要求规定。 接于公共接点的每个用户引起该点正常电压不 平衡度允许值一般为不超过1.3% ，根据连接点的负 荷状况邻近发电机继电保护和自动装置安全运行要 求可作适当变动。
解题思路：
1 对于 Ii、Vx牵引变电所，建立系统侧三相电流与 牵引侧两臂负荷的关系表达式；
2 当Ii、Vx 绕组负荷达到额定值时，分别求解Ii、 Vx牵引变电所系统侧负序电流表达式
1 2 I 1 3 I A I B f1 ( St ) I C
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”。
牵引供电变电所 分区所 AT所参考资料
变电所分区所 AT所开闭所（sub-section post）牵引网有分支引出时，为保证不影响电力牵引安全可靠供电而设的带保护跳匣断路器等设施的控制场所。
多设于枢纽站、编组场、电力机务段和折返段等处。
在供电分区范围较大的复线AT牵引网中，有时为了进一步缩小接触网事故停电范围和降低牵引网电压损失和电能损失，也可在分区所与牵引变电所之间增设开闭所，也称辅助分区所（subsectioning post）。
开闭所的主要设备是断路器。
电源进线一般设两回，复线时可由上、下行牵引网各引一回，出线则按需要设置。
当出线数量较多时，也可将开闭所母线实行分段。
单线时如就近无法获得第二电源，也可只引一回电源。
AT牵引网辅助分区所（SSP）的典型结构见下图。
图中，T为接触网；F为正馈线，PW为与钢轨并联的保护线（protection wire）；B为断路器；SD为保安接地器；LA为避雷器；OT为控制回路电源；PT为电压互感器；AT为自耦变压器。
保护线的作用是当接触网或正馈线绝缘子发生闪络接地时，可与保护线形成金属性短路，便于断电保护动作。
分区亭分区亭设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并联或单独工作。
如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器，在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。
AT所牵引网采用AT供电方式时，在铁路沿线每隔10km左右设置一台自耦变压器AT，该设置处所称做AT所。
牵引网的构成：1 馈电线2 接触网3 轨道回路和回流系统（一）牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，它的功能是将电力系统输送来的110kV或220kV等级的工频交流高压电，通过一定接线形式的牵引变压器变成适合电力机车使用的27.5kV等级的单相工频交流电，再通过不同的馈电线将电能送到相应方向的电气化铁路（接触网）上，满足来自不同方向电力机车的供电需要。
牵引变电站的220kv三相供电方案
2005年9月Power System Technology Sep. 2005 文章编号：1000-3673（2005）17-0082-03 中图分类号：TM922.4 文献标识码：A 学科代码：470·4057牵引变电站的220kV三相供电方案周勇1，刘中元2（1．郑州大学电气工程学院，河南省郑州市450002；2．河南省电力勘测设计院，河南省郑州市450007）摘要：为减少电力牵引负荷对电能质量的影响，对牵引变电站采用220kV供电的可行性进行了分析。
根据我国电网的现状提出了一种220kV三相供电方案，包括一个220kV牵引变电站和两个110kV牵引变电站，220kV牵引变电站由电力系统供电，该站设置两台220/110/27.5kV的三相变压器，两个110kV牵引变电站以“换相连接”方式接入220kV牵引变电站，从而降低了220kV侧的三相电压不平衡度、电压总谐波畸变率和电压波动。
该方案可节约建设费用，既可用于新建的电气化铁路，也可用于现有的110kV牵引变电站的改造或扩建。
关键词：牵引变电站；供电方案；电能质量；电气化铁路；输配电；电力系统1 引言电力牵引负荷属于大功率单相整流型负荷，由于具有不对称、非线性和波动性的特点，在其运行过程中所产生的负序电流和谐波电流注入电力系统后，必然会引起三相电压不对称、电压波形畸变和电压波动，从而对电能质量产生一定的影响，严重时还会危及电力系统的正常运行[1]。
目前我国的电气化铁路已超过10000km，牵引变压器的容量也由10~20MV A发展到目前的40~75MV A，电力牵引负荷对电能质量的影响已引起有关部门的高度关注[2]。
为解决这个问题，人们在牵引变电站和电力机车上都采取了多种措施[3-5]，如采用换相连接、安装滤波器等。
这些措施在一些特定条件下能够减少牵引负荷注入电力系统的负序电流和谐波电流，但从总体情况来看，效果不甚理想。
由于东北电网没有110kV电压等级，因此哈尔滨—大连的电气化铁路（哈大线）采用了220kV的两相供电方式，铁路沿线的17个牵引变电站均由双回220kV两相线路供电，站内设置两台220/27.5kV的单相变压器，分别与两回220kV线路构成两组线路变压器组。
牵引变电所简介
二、开闭所、分区所、AT所
（一）开闭所： 开闭所实际上是不降压而仅用于开关设 备开、闭电路的配电所，多设于枢纽站，其功 用是： 1）将长供电臂分段，以便发生事故时缩小 停电范围； 2）复线区段，供电臂中间设开闭所，可实 行上、下行牵引网并联供电； 3）增多馈线回数
（二）分区所： 分区所的功用主要是实施上、下行并联 供电，以及在必要时实施越区供电。
下面是电力牵引的输、供电系统示意图：
~ 发电厂或变电站（电力系统） 输电线（电力系统） 牵引变电所 馈电线 接触网
钢轨回流线
电力机车 钢轨 牵引供电系统
（二）供电方式 ： 随着交流电气化铁路的飞速发展和科学技术 的不断进步,世界各国铁路研究采用了很多种新 的牵引供电技术。 目前, 广泛采用和正在研究的 有: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（同轴电力电 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 大大减轻对通信线路的干扰。采用BT、AT、CC 等供电方式就是为了提高供电回路的电气对称性， 其中，CC供电方式效率最高，但投资过大。目前， 电气化铁路多采用BT、AT供电方式。 下面，对常用供电方式做一简单介绍。
曼海姆～斯图加特、汉诺 威～维尔茨堡、汉诺威～柏 林、法兰克福～科隆、纽伦 堡～英格尔斯塔特等所有高 速线路全长 880km ，均采用直 接供电方式，运营速度为 250～330km/h。
带负馈线的直接供电方式
牵引变电所 NF 接触网
电力机车 钢轨
直接供电方式（带负馈线）
2、BT供电方式
BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压 器—回流线装置的一种供电方式，目前在我国电 气化铁路中应用较广。吸流变压器的变比为1：1， 它的一次绕组串接在接触网（1）中，二次绕组串 接在专为牵引电流流回变电所而设的回流线（NF） 中，故称之为吸流变压器—回流线供电方式，如 下图所示。在两个吸流变压器中间用吸上线将钢 轨与回流线连接起来，构成电力机车负荷电流由 钢轨流向回流线的回路。两个吸流变压器之间的 距离称为BT段，一般BT段长2—4Km。
牵引供电系统简介
牵引供电系统简介一、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。
交流电气化铁路与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）。
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作者：陶倩刘磊武金甲来源：《消费电子》2022年第02期《中长期高速铁路网规划》中指出，至2025年，中国铁路网发展规模将高达17.5万公里，当中高铁将实现3.8万公里。
到2030年，中国的远景铁路网发展规模将实现20万公里，当中高铁将实现4.5万公里。
铁道行业广阔的市场前景，特别是高速铁路的高速发展会带来电气化铁路供电系统行业旺盛的市场需求。
我国目前的客运专线用的单相工频（50Hz）交流电，除个别大运量货运线路之外，牵引供电系统都采用AT供电.AT供电通常配置的继电保护为馈线距离保护、过电流保护、电流速断保护等保护。
在自動化技术迅猛发展下，牵引供电系统及继电保护系统已有综合自动化发展的趋势。
铁路是我国交通运输中的重要组成部分，国家铁路和城市轨道交通是关系到我国国计民生的重大基础设施。
电力牵引在铁路、城轨和工矿运输中广泛应用，提高了运量和经济效益，电气化铁路为我国铁路缓解了运输压力，与我国能源结构状况相适应，对我们出行及社会发展有着重要的作用，是当今铁路机车牵引的主要动力来源。
牵引变电所的安全可靠工作是维护电气化高速铁路正常安全可靠运转的重要前提，其继电保护工作就是维持牵引变电站正常工作和故障切除的最主要维护手段之一。
主要功能包括：通过对用户的动作定值设定迅速切断故障装置和线路，减少了故障范围和故障时间所造成的经济损失。
利用自动重合闸、后备供电电源自投等设备，保证供电的安全可靠、减少了供电故障停电时间。
以及通过故障标记，迅速对故障地点加以定位，从而加速了故障抢修的速度。
采用了微机综合自动化控制系统，从而完成对牵引变电所设备的远程调度。
牵引变电所继电保护是保证牵引变电所可靠工作的关键，如果加设了继电保护系统装置，就可以使牵引变电所按正常状态工作。
所以，牵引变电所主接线设计以及继电保护系统的可靠配置、安全操作，对于电气化铁路的运营具有关键的意义。
（一）电气主接线的设计功能高铁牵引供电系统主要任务是为高铁电力机车的操作和控制不间断地供应高效且稳定电力。
牵引变电所 文档
1.1 电气化铁道牵引供电系统概况电气化铁道的牵引供电系统由牵引变电所（包括分区亭、开闭所、ＡＴ所）、牵引网（馈电线、接触网、钢轨和回流线）、电力机车等组成。
图1-1中所示三相牵引变电所将电力系统110kv或220kv的三相电变成两相27.5kv分别供给变电所两边的供电臂以供电力机车提供电能（如Ａ相和Ｂ相为27.5kv，Ｃ相钢轨），相邻变电所之间的供电臂为同相电。
通过分区亭可以实现越区供电或上下行并联供电。
图1-1 电气化铁道牵引供电示意图牵引变电所：主要是将电力系统传送的220kv或110kv的三相电源转换成牵引网额定电压27.5kv单相交流电，然后向铁路沿线架设的牵引网供电。
分区亭：主要作用是操作设置在两个牵引变电所之间连接两供电分区的开关设备，实现灵活供电，提高运行的可靠性。
开闭所：实质上是个不进行变压的配电所，主要是将从牵引变电所牵引母线上引出的一路馈线电线按需要向分组接触网供电。
一般设置在需要送出多路馈电线的多接触网分组的枢纽站场附近。
接触网：是一种悬挂在电气化铁道线路上方，并和铁路钢轨保持一定距离的链形或单导线的输电网。
牵引电力机车能量获取是通过机车受电弓和接触网的滑动接触来实现的。
馈电线：亦即供电线，是指连接牵引变电所和接触网的导线，把牵引变电所转换完备的牵引用电能送给接触网。
轨道：在电气化铁道系统中，轨道除了作为列车的导轨外，还与接触网组成通道，完成导通回流的任务。
回流线：连接轨道和牵引变电所的导线，把轨道中的回路电流导入牵引变电所。
牵引网：是指有接触网、馈电线、轨道和回流线组成的电能传输的网络。
1.2 牵引变电所的分类牵引变压所分为直流和交流两类。
直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1500伏、750伏或城市交通用600伏电压,再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。
交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相-两相牵引变电所。
电气化铁路电缆长距离供电技术研究
电气化铁路电缆长距离供电技术研究摘要：电气化铁路电缆长距离供电技术是未来我国电气化铁路运行的重要技术之一，需要相关人员加以重视和研究。
在实际使用过程中，大部分电气化铁路都会出现一定问题导致实际使用质量不佳，相关人员要加强研究，确保电气化铁路电缆长距离供电技术在未来得到普及和应用，为我国交通运输行业提供更好的保障。
基于此，本文主要分析了电气化铁路电缆长距离供电技术。
关键词：电气化铁路；电缆长距离供电技术；电压损失引言电气化铁路是指能供电力火车运行的铁路，因这类铁路的沿线都需要配套相应的电气化设备为列车提供电力保障而得名。
目前我国大部分的电气化铁路都是通过牵引供电的方式进行运转，其中牵引供电系统是电气化铁路正常运行的关键要素，对电气化铁路具有非常大的影响。
相关工作人员在维护铁路电力供电系统时，应该结合铁路电力供电系统运行数据情况，对当前铁路电力供电系统运行状态进行动态把握。
如果发现异常运行问题，必须加以及时处理。
1铁路供电概述在铁路供电领域中，要做好对电能的质量分析和研究，探讨可能存在的负序、谐波、电压波动等多方面问题。
总体来看，铁路供电的发展与一个国家的基础设施建设具有较大关联。
不同国家使用的电能标准存在一定差异，这就导致铁路供电必须要严格基于电网建设状况来进行。
从目前发展趋势看，我国将会进一步加大高速铁路建设以及有线电气化改造。
国内的整个铁路电气化里程也会持续扩张，进入新的层面。
这就给铁路供电系统带来较大挑战，要有效实施供电系统安全生产标准化，这样才能有利于整个铁路系统更加高效运转。
如果一些技术标准不统一，就会导致实际工作中存在一定的合作障碍，缺乏科学的检修策略，为铁路供电系统故障埋下安全隐患[1]。
电气化铁路通常包括供电系统、电力机车：第一，供电系统供电系统中的变电站和高压输电线作为电气化铁路系统的供电核心，变电站中的牵引站电压为110kV、220kV和330kV。
其中，普通的电气化铁路电压等级为110kV，将其运用在铁路设备系统中，具有设备功率大、使用时间长的特点。
牵引供电系统负序电流分析和对策
摘要目前我国电气化铁道采用单相工频交流制，使用电力系统三相中的两相分别通过供电臂向电力机车供电，造成电压三相不平衡，对系统和其他负荷产生影响。
因此，正确建立电气化铁道牵引供电系统的仿真模型，并研究电气化铁道牵引供电系统产生的负序分量，对于解决和改善供电系统负序问题具有重要实际意义。
牵引变电所的牵引负荷随时间变化剧烈，负序容量大，功率因数较低，还释放大量的谐波。
利用并联补偿综合解决负序、无功的补偿(必要时还要兼顾谐波)，是提高动力指标和经济效益的有力手段。
为使并联补偿得到综合的和最有效的利用，应从整个系统的观点出发，把牵引供电系统(通过牵引变压器)与电力系统联系起来，提出并联补偿的最住分布方式。
首先本文结合牵引供电系统的特点，通过Simulink仿真建立牵引供电系统基本仿真模型，接着根据负序电流的特点，提出新型的检测方法。
然后根据不同牵引变压器（Scott、YNd11、阻抗匹配平衡变压器等）的特点，对其进行三相不平衡度进行特性分析，对牵引变压器的选型具有参考价值。
最后建立了牵引电力系统中并联补偿分析、计算的通用模型，计算出负序电流的一般表达式，以及全负序相量图的应用范围。
提出改善负序的方法，包括采用特殊接线的牵引变压器、牵引变电所的换相连接、并联补偿等。
并且重点研究牵引变电所的并联补偿，然后以YNd11接线牵引变电所为例对其进行负序功率补偿，通过计算和Simulink仿真验证其正确性。
根据负载的不同情况提出两种不同的并联补偿分布方式，仿真波形结果验证了并联补偿对降低负序的作用。
关键词：电力机车;牵引系统;不平衡度;负序电流;并联补偿ABSTRACTAt present our electrified railway use single-phase industrial frequency alternating current system ,it use two of the three-phase in the power system to supply power to the electric locomotive through the power-supply arm,then it cause a voltage unbalanced three-phase. So, establishing a simulation model of proper electric iron traction system correctly seems important and researching the negative sequence components that produced in the electric iron traction system in power supply system also has important practical significance to reduce the negative sequence of power supply system.The traction's load of traction substation changes over time，has large capacity of negative sequence, low power factor, also release a lot of harmonic. Using parallel compensation for negative sequence and reactive power compensation (when necessary even give attention to the harmonic), which is a perfect method to improve the dynamic index and economic benefit. In oder tomake use of the parallel compensation effectively and comprehensively, we should make a point of view from the whole system, connecting the traction power supply system (through the traction transformer) and power system, come up with a best distribution mode for the parallel compensation.According to the electric traction loads have negative sequence current characteristics, and for different traction transformer in system analysis, the negative sequence currents of the selection of the traction transformer has reference value. According to the different circumstances of the load put forward two kinds of different parallel compensation mode, and correct simulation parameters, through the simulation results verify the waveform parallel compensation to reduce the negative effect of the sequence.Keywords: electric locomotive ；traction system ；negative sequence ；unbalanceparallel compensation目录第1章绪论 (1)1.1研究的背景及意义 (1)1.2研究现状 (2)第2章牵引供电系统 (5)2.1牵引供电系统的特点 (5)2.1.1牵引供电系统运行方式 (5)2.1.2系统电源电压等级 (7)2.1.3牵引变电所 (8)2.1.4牵引负荷 (8)2.2牵引供电系统仿真 (9)第3章负序电流 (12)3.1负序电流的影响 (12)3.1.1电力牵引负荷负序电流的特点 (12)3.1.2负序电流的不良影响 (13)3.1.3对负序的限制值 (15)3.2负序电流的检测方法 (16)3.2.1 负序电流采样的理论分析 (16)3.2.2检测系统的硬件设计 (18)3.2.3热积累和热发散的模拟 (19)3.2.4检测系统的软件设计 (20)第4章不同接线变压器的三相不对称度 (21)4.1概述 (21)4.2牵引变压器负序电流及其不平衡度分析 (21)4.2.2 YNd11接线变压器 (22)4.2.3 V/v接线变压器 (24)4.2.4 Scott接线变压器 (25)4.2.5 阻抗匹配平衡接线变压器 (26)4.3牵引变压器负序电流特性分析 (27)4.4结论分析 (29)第5章负序改善方法 (32)5.1负序电流的一般表达式 (32)5.2全负序相量图 (35)5.3降低负序影响的措施 (37)5.3.1 特殊接线牵引变压器 (37)5.3.2 牵引变电所的换相连接 (38)5.3.3并联补偿 (40)5.3.4仿真验证 (50)结论 (57)致谢 (58)参考文献 (60)第1章绪论1.1研究的背景及意义随着电气化铁路的发展，大量交—直型晶闸管相控机车与交—直—交型变频调速交流机车投入运行。
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，而是从电力系统取得电能。
目前我国一般由110kV以上的高压电力系统向牵引变电所供电.目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种，京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—R供电)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的供电方式.这种供电方式的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的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大,所以一般不采用.我国现在多采用加回流线的直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（约3~4km安装一台）和回流线的供电方式。
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，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰.BT供电的电路是由牵引变电所、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，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。
以上是从理论上分析的理想情况,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的电磁感应影响.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,则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"。
高速铁路牵引变电所特点分析
高速铁路牵引变电所特点分析摘要:文章从电气化铁路牵引供电系统的供电方式、进线电压、变压器结构形式、主接线结构形式、供电方式等方面进行分析，以确保供电的连续性、可靠性、安全性。
关键词:牵引变电所；高速铁路；结构形式；特点牵引变电所为电气化铁路提供电力能源，基于高速电气化铁路车速高、负荷重等特征，高速电气化铁路的牵引变电所在结构、设备、技术等方面均有新的突破，一电气化铁路牵引供电系统的供电方式目前我国电气化铁路牵引供电系统的供电方式有四种，即直接供电方式、供电方式、带回流线的直接供电方式、AT供电方式。
1 直接供电方式虽然有结构简单，设备少，造价低，施工及运营维修方便等优点。
但接触网对邻近通信线路干扰较大，所以一般不采用。
2 BT供电方式在牵引供电系统中加装吸流变压器和回流线，减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
但接触线在吸流变接入处须设置电分段，电力机车通过时，易产生电弧，影响列车运行的安全和速度，当高速大功率机车通过时电分段时产生很大电弧，极易烧损机车受电弓和接触线，供电可靠性较低。
且BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压和电能损失，故已很小采用。
3 带回流线的直接供电方式在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
这种规定方式的特点是：结构简单，投资和维护量小；供电可靠性高；牵引网阻抗比直供和BT方式都小，能耗较低，供电距离增长；防干扰效果强于直供不如BT供电方式。
4 AT供电方式优点是：（1）、供电电压高。
AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压提高一倍。
线路电流为负载电流的一半，所以线路上的电压损失和电能损失大大减小。
（2）防干扰效果好。
（3）牵引变电所间距大、数量少。
由于AT供电方式的输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小，输送功率大，所以牵引变电所的距离加大为80～120km，而BT供电方式牵引变电所的间距为30～60km，因此牵引变电所的距离大大减少，同时运营管理人员也相应减少，建设投资和运营成本都会减少。
交流电气化铁路牵引供电分析
交流电气化铁路牵引供电分析摘要：铁路和电力同为国家的重要基础设施，电气化铁路的发展与其供电系统密不可分，尤其是在高速铁路中，重视铁路牵引供电技术及应用对于现实生活中具有重要的意义。
本文就此阐述交流电气化铁路牵引供电。
关键词：电气化；交流；铁路；牵引供电1、牵引供电系统概述1.1牵引供电系统能量来源我国电气化铁路取电于国家公用电网，外部电源是高速列车所需能量来源，它在牵引变压器作用下实现了将电力系统能量转变成牵引供电能量。
一般普通铁气化路，牵引变压器工作电压为110KV，但高速铁路牵引变电所需要外部电源电压为220KV，目的是使高速铁路在供电电能提供上有安全可靠外电网保障。
1.2牵引供电系统核心对于整个牵引供电系统来说，牵引变电所作用如同人的心脏。
牵引变电所把电力系统传送来的电能，根据对电压和电流不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，再分别馈送到铁路轨道上空架设的接触网上，列车通过受电弓取电而产生牵引动力。
在一条电气化铁路沿线上有多个牵引变电所，它们之间距离大约为40Km到50Km，并且每个牵引供电所设置二台牵引变压器，采用双电源供电，提高了供电可靠性。
牵引变电所中，最主要设备当属牵引变压器，因牵引供电需要，牵引变压器与一般变压器有较大差别，采用接线方式有三相Yd11接线、单相V/V接线、三相-两相斯科特接线等。
牵引变压器将电力系统高电压降低至适合列车运行的电压等级，还起着将三相电转换为单相电功能。
牵引变电所除了牵引变压器之外，还包括与牵引变压器配套的其它设备，如高压断路器、隔离开关、电压电流互感器、高低压开关柜、全封闭组合电器、电容补偿装置等。
2、电气化铁路电能质量问题由于牵引供电系统结构特殊性和负荷在时间、空间上分布随机性，造成了电力系统三相严重不平衡。
电气化铁路普遍存在着电能质量问题，因而受到电力系统限制。
电气化铁路影响电力系统主要电能质量指标有：谐波电流、功率因数、负序电流。
高速铁路动车组采用大功率交直交牵引传动系统，性能良好，功率因数大幅提高，接近1。
牵引变电所采用220kV进线的优越性
目前我国电气化铁道线路上广泛使用的交直型电 力机车均采用单相整流电路, 不可避免地带来谐波、负 序和功率因数等问题。此外, 由于机车运行受到运输组 织、线路条件、供电条件以及人为操纵等因素的影响, 牵引负荷剧烈波动, 进而引起供电电压波动, 这又进一 步恶化机车运行。 在高速、重载条件下, 这些问题会更 加突出。随着人们对电能质量重视程度的不断提高, 许 多国家和有关国际组织都制订了电能质量有关标准或 规定, 我国也不例外[1～ 3]。电力电子技术和微处理器控 制技术的发展给这些问题的解决带来曙光, 但仍有较 长的路要走。 解决这些问题, 还需要从多种途径着手, 根据具体情况采用最经济合理的方式。
并进行了小容量模型实验, 但距实际应用还有不小距
离。 牵引变电所采用 220 kV 进线, 系统阻抗降低, 进 线电流减小, 牵引变电所高压侧电压波动会减少, 有助 于稳定牵引网电压, 改善机车运行条件。同时也将减小
牵引负荷对电网的影响。
以 YN , d11 接线变电所为例。图 1 为供电示意图, 忽略电阻部分, 系统阻抗等效为电抗X s, 牵引侧 (27. 5 kV ) 超前相和滞后相端口负荷分别为 I c、I a, 功率因数 角分别为 Υc、Υa。 变电所高压侧的相电压波动 (% ) 为
我国电气化铁道采用 110 kV 进线是历史的产 物, 一直沿用了近 40 年。 近些年, 情况有了很大变化。 一方面, 电力部门在电网建设和改造上取得了巨大成 就, 目前我国电网总装机容量和发电容量均居世界第 二位; 110 kV 电网逐渐由省级调度下放到地、县级, 向 高压配电网转化, 一些地区把 220 110 35 10 kV 简 化为 220 110 10 kV 或 220 35 10 kV ; 作为主干通道 的 220 kV 电网的建设得到加强; 同时, 电力部门对电 能质量问题越来越重视, 对用户提出了严格要求。另一 方面, 电气化铁道的发展也有目共睹, 目前我国有电气 化铁道上万公里, 牵引变电所的装机容量由 2×10～ 2 ×20 M VA 发展到目前的 40～ 75 M VA , 几乎翻了一 番; 同时, 电气化铁道与电力系统的电磁兼容 (EM C ) 问题越来越突出, 牵引变电所在滤除谐波和平衡负序 上遇到了技术困难。无疑, 牵引变电所采用 220 kV 进 线能够顺应形势的发展, 不仅保证了供电容量, 而且也 有助于改善供电质量、提高牵引供电系统的供电可靠 性。 在适当条件下, 增大一些投资, 采用 220 kV 进线 仍不失为一个可选方案。
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牵引变电所采用110kV和220kV电压等级供电分析
摘要：讨论了电气化铁路牵引变电所采用110KV和220KV两种不同供电方案下
的优缺点。
先从理论上分析比较两种供电电压等级下电气化铁路注入系统的谐波
和负序引起的电能质量，其中主要计算比较j每^佘共连接点母线谐波电流、电压
总畸变率、三相电压不平衡度和电压波动等几个重要的电能质量指标。
再结合工
程实例，通过技术经济的综合分析和比较，选择性价比高的方案。
为今后电气化
铁路的建设提供借鉴经验的同时推动相关工程的工程化发展．
关键词：城际铁路；谐波；三相不平衡；电压等级
目前我国电气化铁道线路上广泛使用的交直型电力机车均采用单相整流电路,
不可避免地带来谐波、负序和功率因数等问题。
此外,由于机车运行受到运输组织、线路条件、供电条件以及人为操纵等因素的影响,牵引负荷剧烈波动,进而引起供
电电压波动,这又进一步恶化机车运行。
在高速、重载条件下,这些问题会更加突出。
随着人们对电能质量重视程度的不断提高,多国家和有关国际组织都制订了电
能质量有关标准或规定,我国也不例外。
电力电子技术和微处理器控制技术的发展
给这些问题的解决带来曙光,但仍有较长的路要走。
解决这些问题,还需要从多种
途径着手,根据具体情况采用最经济合理的方式。
本文拟探讨的是牵引变电所高压
侧采用220KV电压等级,而不是传统的110KV。
实际上,在哈大线电220KV进线客
观上提供了条件。
1、电铁牵引供电的特点
电力机车是铁路电气化的牵引动力，机车本身没有电源，所需的电力由牵引
供电系统传输。
牵引供电一次系统主要包括牵引变电所和接触网。
牵引变电所建
设在铁路附近，按照铁路电气化区段，沿线根据牵引负荷和接触网供电能力相隔
一定距离设立若干个牵引变电所，目前国内都是由电力系统110KV和220KV电压
双电源或双回路供电，经牵引变压器降压为27.5KV再接入铁路上空的接触网。
接触网也就是牵引供电网，电力机车利用车顶的受电弓从接触网获取电能。
电铁牵引负荷是三相不对称负荷，牵引站各供电臂负荷不等，功率因数也不
相同，必将向电网注入负序电流。
电力机车产生的谐波电流也经接触网汇总到各
牵引变电所再注入电网。
同时电力机车在启动、上坡时会引起负荷的剧烈波动。
牵引变电所两供电臂内，列车的数量及每一列车的负荷状态随时都在变化，牵引
变电所的负荷呈现出频繁波动的状态。
从以上铁路牵引用电情况看，牵引变电所不但是三相不对称负荷，还是一个
负序电流源和谐波源，是波动性、冲击性负荷。
概括起来铁路电气牵引用电负荷
具有以下特点：（1）单相工频负荷。
牵引接触网接于牵引变电所低压侧两相间，机车直接从电网吸取工频功率，在用电结构上属于单相负荷，三相不对称，产生
负序电流注入电网，引起负序电压。
（2）单相冲击负荷。
随着列车重量、加速度、运行速度、线路坡度（上下坡）、线路曲率半径、牵引制动等变化，负荷发
生波动和急剧变化，产生瞬时或短时冲击。
（3）单相整流负荷。
对于直流机车
来说，电力通过机车变压器和机车整流设备整流后供给机车多台直流电动机。
由
于整流，在向电网吸取基波电流的同时还向电网注入大量的谐波电流，并产生谐
波电压。
同时，由于在整流中消耗较多的无功功率，再加上机车变压器和接触网
消耗，牵引负荷中无功电流大，功率因数较低。
另外,牵引用电变压器负载率很低,供电效益不高。
据河北南网近两年统计,网
内所有牵引变电所均接于110KV电压,牵引变压器平均负载率仅为17.3% -17.8% ,
与110KV电网变压器的平均负载率0.45-0.56相差较大。
2、牵引变压器继电保护配置及分析
2.1牵引变压器的运行方式
牵引变压器存在空载合闸、正常运行、短路故障、不正常运行几种状态。
分
析牵引变压器的运行状态是为了更好地研究继电保护装置的构成原理。
2.1.1空载合闸
牵引变电所建成投运、变压器检修后投运及采用固定备用方式的运行变压器
故障后备用变压器的投入，均进行空载合闸。
变压器空载合闸时，有如下特点：（1）产生较大的冲击性励磁电流，简称励磁涌流。
励磁涌流只流过变压器电源
侧绕组。
（2）励磁涌流的大小，与变压器合闸瞬时电源电压的初相角及铁芯中
的剩磁大小有关，严重时可达变压器额定电流的6~83.励磁涌流波形的波宽较窄，且有很大的间断区（80电角度以上），并含有大量的二次谐波电流分量和衰减性
直流分量（非周期分量）。
2.1.2短路故障
根据短路地点的不同，分为牵引变压器外部故障和牵引变压器内部故障，牵
引变压器内部故障又分为油箱内部短路故障和油箱外部套管及引出线上的短路故
当油箱内部出现各种类型的短路故障时，短路点处的高温电弧将会损坏线圈的绝缘，也会使绝缘物剧烈气化，产生大量的瓦斯气体，造成油箱内压力剧增。
油箱
外部套管及引出线上的故障多为相间短路故障和单相接地短路故障。
当发生油箱
外短路故障时，将导致供电电压的严重降低并导致变压器线圈的过热，加速线圈
绝缘老化。
2.1.3不正常运行状态
包括变压器过负荷运行、变压器外部负荷侧短路故障引起的线圈过电流、油
箱严重漏油、变压器过热等。
这些不正常运行状态的出现，将引起变压器线圈与
铁芯的过热，加速绝缘老化。
2.2牵引变压器的保护
牵引变电所中，一般安装两台（或两组）牵引变压器。
正常情况下，一台
（或一组）变压器运行，另一台（或一组）作为固定备用。
牵引变压器是十分贵
重的供电设备，应配置完善的继电保护。
牵引变压器一般应配置下列保护：（1）比率差动保护；（2）差动速断保护；（3）瓦斯保护；（4）低电压启动的过电
流保护；（5）零序过电流保护；（6）低压侧过电压保护；（7）低压侧低电压
保护；（8）过负荷保护；（9）其他非电量保护。
2.2.1主保护
牵引变压器的主要保护由瓦斯保护和差动保护构成，用于反应变压器上的短
路故障。
瓦斯保护用于反应变压器油箱内部的短路故障；差动保护既能反应变压
器油箱内的短路故障，也能反应油箱外引出线及母线上发生的短路故障。
主保护
为瞬时动作，且动作后变压器各侧断路器均跳闸，变压器退出运行。
2.2.2后备保护
牵引变压器后备保护分为以下两种：（1）过电流保护作为变压器短路故障的后备保护。
当主要保护拒动时，由后备保护经一定延时后动作，变压器退出运行。
后备保护包括变压器 110KV侧过电流保护和中性点零序过电流保护。
110KV 侧过电流保护实际采用低电压起动的过电流保护，以提高过电流保护的灵敏度。
中性
点零序过电流保护作为变压器高压侧接地短路故障及相邻元件（ 110KV进线）接
地短路故障的后备保护。
（2）变压器外部短路故障的电流保护该保护设于变压
器的27.5KV侧，作为27.5KV母线短路故障的保护和牵引网短路故障的后备保护。
为提高过电流保护的灵敏度，实际也采用低电压启动的过电流保护。
需要指出的是，当变压器外部发生短路故障时，主要保护是不动作的，若27.5KV侧低压起动过电流保护拒动，则可由 110KV 侧低压起动过电流保护经延时后动作，变压器退
出运行。
但故障影响范围扩大了。
3、结语
总之，牵引变电所接入系统电压应根据牵引变压器容量(负荷大小)，送电距离，负荷波动等情况，结合沿线电网结线和规划选取。
必要时应计算校核，保证牵引
负荷波动时引起的牵引网与系统母线的供电电压偏差不超过国标的允许值。
从供
电质量、供电能力及对电力系统影响等考虑高速铁路牵引变电所应采用220KV电
压等级供电。
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