电气化铁道主要供电方式
电气化铁路牵引供电基本知识
G O
W2
W3平衡绕组 OCS
R
数学关系：非接地相O的阻抗： ZO=（ ）ZG 非接地相的两端增加了两个对 3 +1 称的外 移绕组——平衡绕组 W3：W3=（ ）/2W2 容量利用率接近100%。
SCOTTE结线
四、牵引变压器结线
• • • • • • • • • • • • • • • 优点：SCOTTE变压器把三相对称电压变换为两相对称电压（相位相差 900）；当两臂负荷电流相等（相位相差900）时，原边三相电流对 称——不含负序电流。 每所设两台，一主一备。 SCOTTE变压器的两个输出电压可以根据需要取值：如适应AT供电方 式，取55kV，两个输出电压分别接两个自耦变压器的两端点，中间抽 头接地网和钢轨，获得2*27.5kV电压。 但55kV绕组无中间抽头，用于AT供电方式时，应另设2台AT变压器。 输出容量与额定容量接近相等，容量利用率接近1。 可采用逆SCOTTE变压器产生三相对称电压供牵引变电所的自用电。 缺点：绕组需全绝缘，变压器造价高。 主接线复杂，设备多，工程投资大。 存在中性点不能引出问题：原边接点0随负荷变化而产生漂移，漂移 引起各绕组电压不平衡，加重绕组绝缘负担。故只能用于中性点不接 地系统。容量利用率接近100%。
电气化铁路牵引供电基本知识
第一篇 电力牵引供变电系统
概述一
概述二
总体目录
• • • • • • • • • • • •
•
一、电力系统 二、牵引变电所的一次供电方式 三、牵引变电所的引入方式 四、牵引变压器结线 五、牵引变电电气主接线 六、电气化铁路的供电方式 七、接触网的供电方式 八、牵引变电所防雷、回流及接地 九、负序的影响及对策 十、并联电容无功功率补偿 十一、谐波的影响及对策 十二、牵引变电所的电气设备
电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式简介
电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式简介前言在电气化铁路中，电能的传输和变换至关重要。
自耦变压器(AT)的供电方式是铁路电气化中一个重要的技术应用，接下来我们将简单介绍该供电方式的相关内容。
自耦变压器(AT)供电方式的基本原理在电气化铁路供电系统中，自耦变压器(AT)的电路原理是由交流电源频率的高压电流通过自耦变压器(AT)降压后，再通过断路器、刀闸等开关进行控制和保护，最后通过铁路电网向电气化铁路传输能量。
自耦变压器(AT)供电方式的特点1.供电范围广：自耦变压器(AT)的供电范围广，可以为电气化铁路的各类设备提供稳定而高效的电能。
2.储能能力强：自耦变压器(AT)具有较强的储能能力，可根据铁路电气化设备的需求进行适配。
3.维修简便：自耦变压器(AT)的内部结构较为简单，维护和维修较为便捷。
4.安全稳定：自耦变压器(AT)供电方式可通过断路器等开关进行保护和控制，能够保证电气化铁路运行的安全稳定。
自耦变压器(AT)供电方式的应用领域自耦变压器(AT)供电方式主要应用于电气化铁路设备的供电和能量传输方面，如轨道电缆和牵引变流器等。
自耦变压器(AT)供电方式的优势相比传统的供电方式，自耦变压器(AT)供电方式具有以下几个方面的优势：1.成本更低：相比于传统的供电方式，自耦变压器(AT)供电方式的成本更低，能够为铁路建设的节约带来一定的经济效益。
2.设备效率更高：自耦变压器(AT)供电方式采用了高效的能量传输方式，能够为电气化铁路设备的使用效率带来提升。
3.更为稳定可靠：自耦变压器(AT)供电方式通过断路器等开关控制，能够为电气化铁路的安全稳定运行提供保障。
总结在电气化铁路中，自耦变压器(AT)供电方式是一种应用广泛且具有良好效果的能量传输技术。
通过了解自耦变压器(AT)供电方式的基本原理、特点、应用领域以及优势，我们可以更好地掌握这一技术，为电气化铁路的建设和运行提供更加稳定可靠的保障。
接触网竞赛理论知识练习题-45572
中铁六局青工接触网竞赛理论知识练习题一、填空题1道四大部分组成。
2、架空式柔性接触网由、、支柱与基础三大部分组成。
3、目前我国电气化铁道采用的牵引供电方式主要有：直供加回流线的供电方式、供电方式和供电方式。
4、AT供电方式中每间隔 km左右设置一台自耦变压器。
5、单开道岔标准定位时，接触线交叉点在水平面上投影的最佳位置，应位于导曲线两内轨间距处的中点上。
6、安装接触网线岔时，当安装时温度（tx）低于平均温度时，限制管应偏向方向。
7、接触网平面图包含线路及接触网平面布置图示、、、材料统计表和五大部分内容。
8、电连接按其装设位置分为、、股道电连接、、隔离开关和避雷器电连接等。
9、在平均温度时，多股道的电连接在水平面投影应呈，并垂直于正线或重要线路。
10、区间纵向测量测定出支柱位置后，应在侧的钢轨腰上书写标记，其标记内容包括：、、支柱型号（钢柱基础标明基础类型）、、横卧板及底板类型与数量等。
11、五跨绝缘锚段关节设置棵转换柱，转换柱处两支接触线的水平间距为 mm，ZJ3和ZJ4转换柱处非工作支接触线相对工作支接触线抬高 mm。
12、支柱侧面限界是指与钢轨平面等高处，支柱内缘到的水平距离，用表示。
13、接触网支柱按材质分为钢柱和___________。
14、绝缘子用于接触网的________________并起_________作用；接触网常用绝缘子按构造分为悬式绝缘子、、_________和柱式绝缘子四种；绝缘子瓷体表面破损面积大于_____mm2时，不得使用。
15、接触悬挂按终端下锚的方式分未补偿、________和全补偿。
16、链形悬挂按其接触线与承力索布置的相对位置分为、半斜链形悬挂和斜链形悬挂三种，我国目前普遍采用。
17、接触网施工图纸包括、安装图和零件图。
18、接触网平面图中表格栏内，地质情况一栏中“+”号表示。
19、接触网施工纵向测量遇有大型建筑物（如桥、隧）时，应分段闭合，其闭合误差要求：。
电气化铁路
电气化铁路科技名词定义中文名称：电气化铁路英文名称：electric railway定义：地区与地区间或城市间采用电力牵引的铁路。
不包括以轨道为导向、以电力为牵引能源的城市轨道交通或工况企业内部运输线路。
应用学科：电力（一级学科）；配电与用电（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片电气化铁路，亦称电化铁路，是由电力机车或动车组这两种铁路列车（即通称的火车）为主，所行走的铁路。
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。
牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
目录电气化铁路简介组成分类轨道供电高架电缆供电直流供电低频交流电工频交流电多种系统供电发展简介直流供电时期交流供电时期优点动力模拟导线我国电气化铁路发展第一条电气化铁路电气化铁路建设发展意义电气化铁路简介组成分类轨道供电高架电缆供电直流供电低频交流电工频交流电多种系统供电发展简介直流供电时期交流供电时期优点动力模拟导线我国电气化铁路发展第一条电气化铁路电气化铁路建设发展意义展开高速电气化铁路编辑本段电气化铁路简介电气化铁路（electric railway）电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。
电气化铁路，亦称电化铁路，是由电力机车或动车组这两种铁路列车（即通称的火车）为主，所行走的铁路。
组成牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看作是电气化铁路的动脉。
电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。
牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
接触网练习题
练习题一一、填空：1、目前我国电气化铁道采用的牵引供电方式主要有直接供电、BT 供电、 三种方式。
2、我国电力机车受电弓静态最低工作高度是 mm 。
3、接触线型号TCG110中，T 表示 。
4、承力索型号TJ-120中，TJ 表示 。
5、悬式绝缘子按连接件的状态分： 和杵头式悬式绝缘子两种。
6、绝缘子的电气性能常用干闪电压、湿闪电压、 电压表示。
7、中心锚结所在的跨距内接触线 有接头和补强。
8、隔离开关一般可开、合不超过 km 线路的空载电流。
9、节点5相当于腕臂柱结构中的 装配。
10、带 的隔离开关为经常操作的隔离开关。
11、接地根据其作用不同可分为 接地和保护接地。
12、接触网补偿装置由自动调节线索张力的 及制动装置两部分组成。
13、拉出值计算公式： 。
14、横向承力索均选用 股GJ-70镀锌钢绞线。
15、混凝土各组成材料之间用量的重量比例称为 。
16、接触网滑行试验分两步进行，即 。
17、节点8用于软横跨横向 。
18、隔离开关型号D GW 354 中，35表示 。
19、接触网钢柱，金属支持结构及距接触网带电部分 以内的所有金属结构均应接地。
20、图例符号表示 下锚。
二、选择题：1、绝缘子按结构可分为（ ）绝缘子。
A 、棒式和悬式B 、针式和悬式C 、针式和棒式D 、棒式、悬式和针式2、弹性链形悬挂吊弦布置由定位点到第1根吊弦的距离为（ ）。
A 、12mB 、8.5 mC 、8 mD 、4 m3、锚柱斜拉线对地夹角一般为（ ）。
A 、300B 、400C 、450D 、6004、链形悬挂的接触线是通过（ ）悬挂在承力索上。
A 、吊弦B 、支柱C 、支持装置D 、电连接5、接触网的非正常供电方式是（ ）。
A、单边供电B、双边供电C、越区供电D、AT供电6、坠砣块应叠码整齐且其缺口相互错开（）。
A、30°B、60°C、90°D、180°7、我国电力机车使用的受电弓静态最高工作高度（）mm。
电气化铁道供电原理
电气化铁道供电原理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”。
电气化铁路牵引供电系统简介精选
牵引电流的回流导线； 支撑与导向； 信号专业轨道电路
• 回流线
指连接轨道和牵引变电所的导线
• 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。
第一章 绪论——牵引供电系统简介
1.1 电气化铁道与牵引供电系统 1.2 电力系统向电气化铁道的供电 1.3 牵引变电所向牵引网的供电 1.4 牵引网向电力机车的供电 1.5 牵引供电系统的特点及主要问题
1. 1 电气化铁道与牵引供电系统
• 电气化铁道（Electric Railways）
使用外部输入的电力能源（electric power ）来驱动列 车行驶的铁道运输方式。
拓扑结构三相不对称； 变压器接线特殊。
牵引供电系统主要技术问题
• 电压水平 • 无功功率 • 负序电流 • 谐波 • 通信干扰
电气化铁道的供电要求 • 安全可靠供电 • 保证供电质量 • 降低投资和运营费用 • 提高电磁兼容水平
（3）对AT牵引网 ，往往同ATP合建 ，增强对供电臂供电的灵活性
• AT所（AT Post, ATP）
AT供电系统 ， 除变电所 、分区所和开闭所外 ，在牵引网上放置 自耦变压器的场所。
1.2 电力系统向电气化铁道的供电
• 电气化铁道属一级负荷 ，对供电可靠性要求高 • 牵引变电所一般设置两台变压器 ，要求有两回独立电源
• 由馈电线、接触网、轨道、回流线等设施构成的输电网络
电气化铁路牵引供电系统简介
（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运行,到达BT处后,吸流变压器一次绕组有牵引电流流过,牵引回流被迫由钢轨逆行至远离电源侧的吸上线进入回流线,再经吸流变压器二次绕组返回牵引变电所,使牵引网阻抗大增;图的曲线是机车由牵引变电所出发在不同位置时的牵引网总阻抗;图中曲线是供电方式长回路牵引网阻抗,即牵引负荷全程流经接触网和回流线时的阻抗,相当于机车位于吸上线处的牵引网阻抗;牵引网阻抗通常较直接供电方式大;BT供电方式牵引网阻抗图1—直接供电方式牵引网阻抗；2—BT供电方式长回路牵引网阻抗；3—列车由牵引母线侧运行至末端牵引网阻抗变化;3、自耦变压器AT供电方式采用AT供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT自耦变压器,变比2:1向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线简称AF线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高,其中点抽头则与钢轨相连;AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样,起到防干扰功能,但效果较前者为好;此外,在AF线下方还架有一条保护PW线,当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用,同时亦兼有防干扰及防雷效果;显然,AT供电方式接触网结构也比较复杂,田野侧挂有两组附加导线,AF线电压与接触网电压相等,PW线也有一定电位约几百伏,增加故障几率;当接触网发生故障,尤其是断杆事故时,更是麻烦,抢修恢复困难,对运输干扰极大;但由于牵引变电所馈出电压高,所间距可增加一倍,并可适当提高末端网压,在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性;4、直供+回流DN供电方式这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式,NF线每隔一定距离与钢轨相连,既起到防干扰作用,又兼有PW线特性;由于没有吸流变压器,改善了网压,接触网结构简单可靠;近年来得到广泛应用;综上所述,早期电气化铁路均采用直接供电方式,为避免和减少对外部环境的电磁干扰,研发了BT、AT和DN供电方式,就防护效果来看,AT方式优于BT和DN方式,就接触网的结构性能来讲,DN方式最为简单可靠;随着通信技术的快速发展,光缆的普遍应用,通信设施及无线电装置自身的防干扰性能大为增强,考虑到接触网的运行可靠性对电气化铁路的安全运行至关重要,所以通常认为,一般情况下DN供电方式为首选,在电力系统比较薄弱的地区,经过经济技术比较,可采用AT供电方式,BT供电方式则尽量少采用或不采用;本人认为,这是近三十年来我国电气化铁路供电方式发展和应用的实践过程中总结出来的普遍看法,同样也要接受今后的实践检验,不断总结提高;AT供电方式的优缺点优点：它无需提高牵引网的绝缘强度即可将供电电压提高一倍;在相同的牵引负荷条件下,接触悬挂和正馈线中的电流大致可减少一半;AT供电方式牵引网单位阻抗约为BT供电方式牵引网单位阻抗的1/4左右;从而提高了牵引网的供电能力,大大减小了牵引网的电压损失和电能损失;牵引变电所的间距可增大到90-100KM,不但变电所需要数量可以减少,而且相应的外部高压输电线数量也可以减少,还有利于选择既便利运营管理又缩短外部高压输电线长度的变电所位置;由于AT供电方式无需在AT处将接触悬挂进行电分段,故当牵引重载列车运行的高速度、大电流电力机车通过AT处时,受电弓上不会发生强烈拉弧,能满足高速、重载列车运输的需要;同时,AT供电方式对附近通信线路的综合防护效果要优于BT供电方式;缺点：构造比较复杂;在开闭所、分区所、AT所以及主变压器副边中性点不接地的牵引变电所都设置自藕变压器等;牵引网中除了接触悬挂和正馈线之外,还有保护线PW、横向联接线、辅助联接、放电器等,所以,AT供电方式的工程投资要大于BT;相应的施工、维修和运行也比其他供电方式的工程投资要大;电气化铁道供电原理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”;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,该电分段时产生很大电弧,极易烧损机车受电弓和接触线;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;三、AT供电方式随着铁路电气化技术的发展,高速、大功率电力机车的投入运行,吸—回装置供电方式已不能适应需要;各国开始采用AT供电方式;所谓AT供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式;实践证明,这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对邻近通信线的感应影响,又能适应高速、大功率电力机车运行的一种比较先进的供电方式;AT供电方式的电路包括牵引变电所S、接触悬挂T、轨道R、自耦变压器AT、正馈线AF、电力机车EL等;牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为25kV;而接触悬挂与轨道之间的电压仍为25kV,正馈线与轨道之间的电压也是25kV;自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的,其中性点与钢轨保护线相连接;彼此相隔一定距离一般间距为10～16km的自耦变压器将整个供电区段分成若干个小的区段,叫做AT区段;从而形成了一个多网孔的复杂供电网络;接触悬挂是去路,正馈线是回路;接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近的通信线有很好的防护作用;AT供电方式与BT供电方式相比具有以下优点：1、AT供电方式供电电压高;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;BT供电方式牵引变电所的输出电压为,而AT供电方式牵引变电所的输出电压为55kV,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、AT供电方式防护效果好;AT供电方式,接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等,方向相反,其电磁感应相互抵消,所以防护效果好;并且,由于AT 供电的自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间的,不象BT供电的吸流变压器,串联在接触悬挂和回流线之间,因此没有因励磁电流的存在而使原副边绕组电流不等,以及在短路时吸流变压器铁芯饱和导致防护效果很差等问题;另外也不存在“半段效应”问题;3、AT供电方式能适应高速大功率电力机车运行;因AT供电方式的供电电压高、线路电流小、阻抗小仅为BT供电方式的1/4左右、输出功率大,使接触网有较好的电压水平,能适应高速大功率电力机车运行的要求;另外,AT供电也不象BT供电那样,在吸流变压器处对接触网进行电分段,当高速大功率电力机车通过时产生电弧,烧坏机车受电弓滑板和接触线,对机车的高速运行和接触网和接触网的运营维修极为不利;4、AT供电牵引变电所间距大、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,那么,建设投资和运营管理费用都会减少;四、同轴电缆供电方式同轴电力电缆供电方式简称CC供电方式,是一种新型的供电方式,它的同轴电力电缆沿铁路线路埋设,内部芯线作为供电线与接触网连接,外部导体作为回流线与钢轨连接;每隔5～10km作一个分段;由于供电线与回流线在同一电缆中,间隔很小,而且同轴布置,使互感系数增大;由于同轴电力电缆的阻抗比接触网和钢轨的阻抗小得多,因此牵引电流和回流几乎全部经由同轴电力电缆中流过;同时由于电缆芯线与外层导体电流大小相等,方向相反,二者形成的磁场相互抵消,对邻近的通信线路几乎无干扰;由于电路阻抗小,因而供电距离长;但由于同轴电力电缆造价高、投资大,很少采用;五、直供加回流线供电方式直供加回流线供电方式结构比较简单;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;与直供方式比较,能对沿线通信防干扰；比BT供电减少了BT装置,既减少了建设投资,又便于维修;与AT供电方式比较,减少了AT所和沿线架设的正馈线,不仅减少了投资,还便于接触网维修;所以自大秦线以后的电气化铁道,基本都采用这种方式;我段所管辖的京沪、沪昆都采用这种供电方式;直供加回流线供电方式的原理如下图所示;六、牵引变电所向接触网供电有单边供电和双边供电两种方式;接触网在牵引变电所处及相邻的两个变电所中央是断开的,将两个牵引变电所之间的接触网分成两独立的供电分区,又叫供电臂;每个供电臂只从一端的牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供电;每个供电臂同时从两侧变电所获得电能的供电方式称为双边供电;双边供电可提高供电质量,减少线路损耗,但继电保护等技术存在问题;所以我国及多数国家均采用单边供电;但在事故情况下,位于两变电所之间的分区亭可将两个供电臂连接进来,实行越区供电,越区供电是在非常状态下采用的,因供电距离过长,难以保证末端的电压质量,所以只是一种临时应急措施,并且在实行越区供电时,应校核供电末端的电压水平是否符合要求;在复线区段同一供电臂上、下行接触网接的是同相电,但在牵引变电所及分区亭内设有开关装置,可将上、下行接触网连通,实行并联供电,以减小线路阻抗,降低电压损失和电能损失,提高接触网的电压水平;在事故情况下,又可将上、下行接触网分开,互不影响,使供电更加灵活可靠;牵引变电所馈电线馈出的两供电臂上的电压是不同相位的;为了减少对电力系统的不平衡影响,各牵引变电所要采用换连接,不同相位的接触网间要设置电分相装置;为了灵活供电和缩小事故范围,便于检修,接触网还设置了许多电分段装置;。
电气化铁道牵引供电系统
电力牵引供电系统张丽西南交通大学电气工程学院牵引网供电方式目前单相工频25kV牵引网供电方式主要有:直接供电方式(TR)BT(吸流变压器)供电方式带回流线的直接供电方式(TRNF)AT(自耦变压器)供电方式直接供电方式(TR)牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。
结构简单，投资最少，维护费用低。
在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高；对弱电系统的电磁干扰较大BT(吸流变压器)供电方式在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。
电磁兼容性能好，对周围环境影响小接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短带回流线的直接供电方式(TRNF)牵引电流通过电力机车后部分从回流线返回牵引变电所，部分从钢轨地返回。
兼有直接供电方式结构简单，投资和维修量小、供电可靠性高等优点相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善。
钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长AT(自耦变压器)供电方式牵引电流通过电力机车后部分从正馈线返回。
供电电压提高，更能适应大功率负荷的供电，功率输送能力强，供电距离远，可减少牵引变电所数量，减少电分相数目，机车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失得到降低；有效降低对通讯线路的干扰; 。
AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大9高速铁路特点：具有行车速度高，机车功率大、取流大9BT方式牵引网单位阻抗高，功率输送能力较弱9直接供电方式在负荷电流较大的情况下，对通讯线路干扰大，钢轨电位高的缺点更为突出9技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/b及以上高速牵引。
两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时由于电分相数目的减少。
但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。
011：电气化铁路供电系统_2022年学习资料
谐波问题-整改措施：在牵引变电所增加滤波器-单调谐滤波器、高通滤波器，存在-增加投资的问题。-限制：谐波电 问题一直是铁路部门-和电力部门之间争论的焦点问题。
负序电流问题-牵引供电系统的负荷为单相负荷，导致-从电力系统三相去用的电能不平衡，从而向-电力系统注入负序 流。-负序电流的危害：降低用户电能的利用-率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。-整改措施：牵引供电系统采 换相方式-接入电力系统，采用新型供电方式。-限制：电力部门一直在对牵引供电系统-注入电力系统的负序电流进行 制。
电气化铁路供电系统#011：电气化铁路供电系统
一，电气化铁道牵引供电系统设置-将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备，总称为电气化铁-道的供电系统。牵 供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。-发电厂厂-高压输电线-避雷器开变压器操以盘-馈电线-关-接触导 -7-供电系统示意图
发电厂（发出的电-流，经升压变压器2提-1、发电厂2、高压输电线3、区域变电站-110KW-高电压后，由高 输电-线3送到铁路沿线的牵-4、牵引变电所-5、馈电线-引变电所4。在牵引变-22KV-6、接触网-电所里 电流变换成所-7、回流线-要求的电流或电压后，-8、钢轨-经馈流线5转送到邻近-10、电力机车-9、接地网 区间和站场线路的接触-网6上供电力机车使用。-图3-53电力牵引系统的组成
供电能力：满足在不同牵引工况下电能的输-送。关键点：牵引供电臂末端电压水平。-·运行方式的灵活性：在确保供 的前提下，-为设备的检修、运行方式的调整等提供灵活-的操作方式。改变运行方式的动作迅速。-·完备的确保一次 统运行可靠性的措施。
目前牵引供电系统面临的主要问题：-谐波问题-负序电流问题-功率因数问题-机车过分相问题合问题-电磁兼容问题
电气化铁道牵引网供电方式分析
减小牵引网对通信线路产生影响。
３ 通 信 线 路 的 防 护原 理
根 据牵 引 网不 同供 电方式 的要求 一般 可分 为 直接 供 电 （ Ｔ）供 电和 Ａ Ｂ Ｔ供 电 方 式 和 同轴 电缆
２ 牵 引 网对 通 信 线 路 的 影 响
牵 引 网是 一 种特 殊形 式 的单相 工 频 交 流高 压 输 电线路 ，其 结构 如 图 １所 示 。牵 引 网对 通 信线
关键词 ：电气化铁 道
中图分 类号 ：Ｔ ３ Ｍ７
１ －Ｉ ’ 月ｊ 吾 － ‘ 一
供 电方式
通信 线路
牵 引网
文 章编号 ：１ ０ ７ ４ （ ０ ０ ６－０ １ ０ ０ ６— ３ ５ ２ １ ）０ ０ ５— ３
文献标 识 码 ：Ｂ
通 常 ，电气 化铁 道 旁通 信 线 路 与接 触 网平 行接 近
路产 生 的影 响 主要 有 两 方 面 ：一 方 面 ，接 ，其 中直 供 方 式 又分 为 直 接 供 电方式 （ Ｔ—Ｒ方 式 ） 与 带 馈 线 的直 接 供 电 方
式 （ Ｔ—Ｒ—Ｎ Ｆ方式 ） 。除 了 Ｔ—Ｒ方式 的直 供 电
带 的高 电压 将在 邻 近空 间产 生 由静 电感 应 引起 的
（ 昆明理 工大 学电力 工程 学院 ，云南 昆明
摘要 ：针 对 电气化 铁道 对 附近通信 线路 影响 的 问题 ，分析 了几种 可减轻 通信 线路影 响 的 电气化 铁道 牵 引
网的供 电方式 ，以及这 几种 方式 对通信 线路 的防护原 理及 具体 效果 。对
了总结归 纳。
４ 存 在 的问题及 解 决方案进 行 １ ＇ ３
到减少 通信 线路 感 应 到 的 电磁 影 响 的 目的 。同轴 电缆供 电方 式是 靠 沿线 敷 设 同轴 电缆 的 内导体 和 外 导体 之 间较 强 的 互 感 左 右 来 实 现 吸 流 效果 的 ，
电气化铁路牵引网故障测距原理
7
AT3 T1
R1
F1
6 TR或FR故障无 5 法用电抗法测距
牵引网短路阻抗Z(ohm)
4
3
2
1
T-R短路阻抗理论计算曲线
T-F短路阻抗理论计算曲线
0
0
5
10
15
20
25
30
短路点到牵引变电所的距离L(km)
AT吸上电流比测距原 理
DL AT1 Eq
AT2
H
l
ln
1
H (Q1
Q1 Q2
)
D
1
H
H In1 /(In In1)
电气化铁路牵引网 故障测距原理
西南交通大学 电气工程学院
目录
一、电气化铁道常用供电方式 二、常用故障测距原理 三、客运专线故障测距原理
一、电气化铁道常用供电方式
☆单线直接供电方式 ☆复线直接供电方式 ☆AT供电方式 ☆全并联AT供电方式
单线直接供电方式
D1
d
D2
复线直接供电方式
D1
d
D4 D2
X-L表整定
分段 距离(公里) T线电抗值(Ω) F线电抗值(Ω) TF线电抗值(Ω)
0段
0.00
1段
35.30
2段
99.99
0.00 11.30 99.99
0.00 11.30 99.99
0.00 5.65 99.99
测距装置定值
单位电抗：与牵引网的结构、接触网、钢轨、大地泄露等 等有关。 经过对武广线的统计表明，基于交大许继测量阻抗的计算 方式，T型、F型、TF型单位电抗分别约为0.296Ω/km、 0.490Ω/km、0.148Ω/km 。
Part 4 BT与AT供电方式
方向相反，两者之间的距离也相对很小，两者的交变磁场基本可
相互平衡抵消。
2. AT供电方式电流分布
IT1
I1
I I2
Us
IT2
x D
I1
D D
x
I
I2
x D
I
I1P
SS
I1S
X
AT1
I I2P
I2S
D
AT2
T R F
T R F
AT3
2×27.5kV
i1 n1
i2
i3
T
i4
R
n2
i1
AT1
i2 AT2
U 2 I1(zh z jh )l 其中：l为吸流分段长度；ZBT为变压器漏电抗； 所以， ΔU2就是吸流变压器的额定电压UB。
吸流变压器的额定容量： SB UBI1 I12(zh z jh )l 103kVA
例： zF 0.6 / km zFT 0.2 / km l 4km 某时刻电流为350A，计算吸流变压器端电压：
“短回路”效应
IT
IT1
IT2
T
I1
I I2
Us
I1AT
I R1
I R2
I F1
I2AT
R F
IF
x D
在AT漏抗为零情况下，机车在某一AT区间取流时，仅仅是左 右两个相邻的AT向机车供给电流。由于AT1和AT2的副边回路引 入了阻抗，其数值分别与电力机车至AT1、AT2的距离成正比，s 所别以与，两电分力路机的车长电度流成反I在比轨：道、大I1 地D中D的x分I 路电I流2 I1D、x II2的数值分
F
T为接触网，R为轨道，F为正馈线。AT为自耦变压器，变比为2:1。
《铁道概论》项目8电气化铁路供电
《铁道概论》项目8电气化铁路供电电气化铁路供电是指使用电力替代传统的蒸汽或柴油机械以提供动力，使列车运行更加高效、环保和经济。
本文将对电气化铁路供电进行详细的介绍，并分析其优点、挑战和发展前景。
一、电气化铁路供电的原理和组成部分电气化铁路供电的基本原理是通过接触网和供电系统将电能输送到列车上，供给电力机车或电力动车组。
电能的输送和利用过程需要接触网、变电所、继电保护系统、配电系统和动力机车/电力动车组等多个组成部分进行协调工作。
1.接触网：接触网是电气化铁路供电系统的主要组成部分，它由架空电缆和接触线构成。
接触线通过电气连接将电能传输到机车/动车组的受电弓上，以提供动力。
2.变电所：变电所是将高压输电线路中的交流电转换为适合列车使用的直流电的设施。
变电所负责电能的转换、配电和监控等工作。
3.继电保护系统：继电保护系统用于监控和保护电气化铁路供电系统的运行。
它能够检测系统中的异常，并及时采取措施防止事故的发生。
4.配电系统：配电系统将变电所产生的电能传输到不同区段的铁路线路上，以满足列车的供电需求。
5.动力机车/电力动车组：动力机车或电力动车组是电气化铁路供电系统的最终受益者，它们通过接触线和受电弓将电能转化为机械能，驱动列车行驶。
二、电气化铁路供电的优点电气化铁路供电相比传统的蒸汽或柴油机械具有以下优点：1.节能环保：电气化铁路供电可以大大减少对化石燃料的依赖，降低对环境的污染。
采用清洁能源供电有助于减少温室气体排放，对缓解气候变化具有积极作用。
2.高效便捷：电气化铁路供电改善了列车的运行效率和可靠性。
电力驱动系统响应迅速，加速性能好，能够更好地满足列车运行的需求，同时减少了动车组的机械磨损和维护成本。
3.运行成本低：电力供电的运营成本相对较低，电力机车和电力动车组的能耗较低，维护成本相对较少。
这也有助于降低铁路运输的经营成本，提高铁路运输的竞争力。
三、电气化铁路供电面临的挑战电气化铁路供电在实施过程中也面临一些挑战：1.基础设施投资大：电气化铁路供电需要大规模的基础设施建设投资，包括接触网、变电所、配电系统等。
电气化铁道的认识
电气化铁道的认识一、电气化铁道概述电气化铁道，简称电气化铁路，是指经由电力机车或动车组等电力牵引的铁路。
电气化铁道的功能由其牵引供电系统、电力机车和信号控制系统三者共同完成。
电气化铁道包括两个主要组成部分：一个是牵引供电系统，另一个是电气机车。
牵引供电系统由牵引变电所和馈电线组成，负责将电能转化为适用于机车的能源。
电力机车是实际应用电能牵引运行的机车，包括地铁、轻轨、有轨电车等。
二、牵引供电系统牵引供电系统是电气化铁道的能源部分，负责将电能供给电力机车。
它主要包括牵引变电所和馈电线，牵引变电所将电力系统的高电压转换成适合机车运行的低电压，馈电线则将电能传送到电力机车的电机上。
三、电力机车电力机车是一种使用电能作为牵引动力的机车，通常通过接触网或第三轨获取电能。
电力机车具有功率大、运行速度快、运行平稳、环保等优点，是现代铁路运输的重要组成部分。
四、信号与控制系统信号与控制系统是电气化铁道的指挥系统，负责列车的运行控制和信号传递。
它主要由信号设备、联锁设备和集中控制系统组成，保障列车安全、有序的运行。
五、线路与桥梁电气化铁道的线路与桥梁是其基础结构，需要承受列车的重量和运行时的振动。
线路与桥梁的设计和建设必须满足安全、稳定、耐久等要求。
六、通信与调度通信与调度系统是电气化铁道的神经中枢，负责列车运行的控制和协调。
它主要由通信设备和调度设备组成，保障列车运行过程中的信息传递和调度指令的准确执行。
七、环境保护与安全防护电气化铁道在建设和运营过程中，必须重视环境保护和安全防护工作。
对于产生的噪音、振动、电磁辐射等影响，需要进行有效的控制和处理。
同时，需要加强安全防护措施，确保乘客和工作人员的安全。
电气化铁路
优点
优点
电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，和使用的内燃、蒸汽机车牵引的铁路相比，具有技术经济上的优 越性。
能大幅度提高运输能力
由于电力机车以外部电能作动力，它不需要自带动力装置，可降低机车自重，这样，在每根轴的荷重相同的 条件下，其轴功率较大，目前国内的电力机车最大为7200千瓦，内燃机车为500千瓦，在相同的牵引重量时，其 速度较高。而在相同速度下，其牵引力较大。客运用的SS8型电力机车持续速度为100公里/时，而DF11型内燃机 车只有65.5公里/时。从货运机车的功率来比较，SS4型电力机车为6400千瓦，DF10型内燃机车为3245千瓦，而 前进型蒸汽机车仅为2200千瓦。由上述数字可以看出，因为电力机车的功率大，所以它的牵引力大和持续速度较 高，从而大大提高了运输能力。
直流电气化铁路动态模拟计算台直流电气化铁路动态模拟计算台由前苏联莫斯科铁道学院于1950年开始研制。
模拟计算台各环节简介
利用相似标准，按与实际相符的一定比例模拟变电所电压、内阻，接触和钢轨的电阻、的电阻、电流，机车 的F1，I1，研制了包括5个变电所，125km长的接触、钢轨和线路及电力机车组成的模拟台，其原理结构图见图2。 ①供电系统：牵引变电所由交流供电经桥式整流及内阻后向4条馈线供电；接触和钢轨用10个步进选择器组成， 其中每层有25条支路，共计250条，每条代表0.5km，其第一层每条支路的电阻模拟10mm2～738mm2的等值铜导线 截面，第二层模拟P45和P60型钢轨。②线路纵断面：利用一系列的串、并联电阻形成—电位器，其上不同的正、 负电压相似地模拟不同的上、下坡道阻力，使每个0.5km具有不同的坡道。③电力机车牵引列车：机车的主回路 由图2中机车电阻和电流来模拟，取电压UkM，形成电流为（M代表模拟值）。
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电气化铁道主要供电方式
电气化铁道的主要供电方式通常有以下几种：
1.架空线供电（Overhead Line Electrification）：这是最常见的
供电方式，也称为接触网供电。
在架空线供电系统中，铁道上方架设一条称为接触网的电线，电动列车通过集电装置与接触网接触，从而获取所需的电能。
接触网将高压直流（DC）或交流（AC）电源通过变电站供应到铁道上，以满足列车运行的电力需求。
2.第三轨供电（Third Rail Electrification）：在第三轨供电系统
中，铁道旁边或中间安装一条额外的供电轨道，称为第三轨。
电动列车通过集电装置与第三轨接触，从而获得所需的电能。
第三轨通常使用直流供电，但也有一些使用交流供电的系统。
3.混合供电方式：某些铁路系统采用混合供电方式，同时使
用架空线和第三轨供电。
这种方式通常用于铁路线路的不同区段或分支线路，以适应不同的运行要求和设备技术。
不同地区和铁路系统可能采用不同的主要供电方式，其中选用的供电方式取决于多个因素，包括成本、技术要求、环境影响以及安全性等考虑。
另外，电气化铁道的供电方式也在不断发展和创新，例如可再生能源和蓄电池技术的引入，以提高能源效率和减少环境影响。