电气化铁路向量特性分析
铁路资料(电气化铁路供电原理)
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以上地高压电力系统向牵引变电所供电.目前牵引供电系统地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、浙赣都是采用地直供加回流线方式.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地供电方式.这种供电方式地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地强大磁场得不到平衡,对邻近地广播、通信干扰较大,所以一般不采用.我国现在多采用加回流线地直接供电方式.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>和回流线地供电方式.这种供电方式由于在接触网同高度地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.BT供电地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；吸流变压器地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地特殊变压器.它使流过原、副边线圈地电流相等,即接触网上地电流和回流线上地电流相等.因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所地电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所.这样,回流线上地电流与接触网上地电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生地电磁场,从而起到防干扰作用.以上是从理论上分析地理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线地电流总小于接触网上地电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路地电磁感应影响.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,则该段回流线上地电流会小于接触网上地电流,这种情况称为“半段效应”.此外,吸流变压器地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地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供电方式地牵引网阻抗较大,造成较大地电压和电能损失,故已很小采用.三、AT供电方式随着铁路电气化技术地发展,高速、大功率电力机车地投入运行,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地供电方式.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地感应影响,又能适应高速、大功率电力机车运行地一种比较先进地供电方式.AT供电方式地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地电压为25kV.而接触悬挂与轨道之间地电压仍为25kV,正馈线与轨道之间地电压也是25kV.自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间地,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>地自耦变压器将整个供电区段分成若干个小地区段,叫做AT区段.从而形成了一个多网孔地复杂供电网络.接触悬挂是去路,正馈线是回路.接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,方向相反,因此其电磁感应影响可互相抵消,故对邻近地通信线有很好地防护作用.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地绝缘水平即可将牵引网地电压提高一倍.BT供电方式牵引变电所地输出电压为27.5kV,而AT供电方式牵引变电所地输出电压为55kV,线路电流为负载电流地一半,所以线路上地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,接触悬挂上地电流与正馈线上地电流大小相等,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供电地自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线间地,不象BT供电地吸流变压器,串联在接触悬挂和回流线之间,因此没有因励磁电流地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供电方式地供电电压高、线路电流小、阻抗小(仅为BT供电方式地1/4左右>、输出功率大,使接触网有较好地电压水平,能适应高速大功率电力机车运行地要求.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,对机车地高速运行和接触网和接触网地运营维修极为不利.4、AT供电牵引变电所间距大、数量少.由于AT供电方式地输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小,输送功率大,所以牵引变电所地距离加大为80～120km,而BT供电方式牵引变电所地间距为30～60km,因此牵引变电所地距离大大减少,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>,是一种新型地供电方式,它地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.由于同轴电力电缆地阻抗比接触网和钢轨地阻抗小得多,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,二者形成地磁场相互抵消,对邻近地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地外侧增设了一条回流线,回流线上地电流与接触网上地电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路地干扰.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所和沿线架设地正馈线,不仅减少了投资,还便于接触网维修.所以自大秦线以后地电气化铁道,基本都采用这种方式.我段所管辖地京沪、沪昆都采用这种供电方式.直供加回流线供电方式地原理如下图所示.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地两个变电所中央是断开地,将两个牵引变电所之间地接触网分成两独立地供电分区,又叫供电臂.每个供电臂只从一端地牵引变电所获得电能地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地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,位于两变电所之间地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地,因供电距离过长,难以保证末端地电压质量,所以只是一种临时应急措施,并且在实行越区供电时,应校核供电末端地电压水平是否符合要求.在复线区段同一供电臂上、下行接触网接地是同相电,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,提高接触网地电压水平.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地两供电臂上地电压是不同相位地.为了减少对电力系统地不平衡影响,各牵引变电所要采用换连接,不同相位地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.。
电气化铁路特点和发展概况
此外，在经济效益上，速度越快的高铁，其维 护、折旧成本越大，资金回收越困难。“可以 预见高铁将全面亏损。”董焰告诉记者，“不 仅是建设费过高，运营费用也是主要原因。时 速350公里的列车耗电量很厉害，是超比例增 长的。此外劳务费、折旧费、债务利息等，按 照现在的票价和载客量，肯定就是全面亏损。” 此外，众多二、三线城市需不需要建设大量高 铁，建设资金从哪里来，也是学者关注的话题。 赵坚对《华夏时报》表示：“高铁已经绑架了 国家财政。”
1985年京秦线； 20世纪90年代有10条线共计2795.76Km电气 化铁路建成交付运营。 2008年8月1日京津高速电气化铁路开通运营。 2009年4月1日合武高速电气化铁路开通运 营。 2009年12月26日武广高速电气化铁路开通运营。 2010年2月6日郑西高速电气化铁路开通运营。 2011年7月1日京泸高速电气化铁路开通运营。 我国电气化铁路进入了高速电气化时代。
电气化铁路的供电制式
电气化铁路的供电制式有工频单相交流 2 16 电（50HZ）、低频单相交流电（ 3 HZ ）、 三相工频交流电、直流电。 我国电气化铁路采用工频单相交流制式 （50HZ）电力牵引。 我国城市轨道交通供电系统采用直流制 式。
第一节 电力牵引的特点及发展概况
一.电力牵引的特点 使用的是二次能源，与国家电网连接， 能源有保障 。 不污染环境。 能综合利用能源。 安全性高。 一次性投资较大。
谢谢！！
和谐系列货运电力机车。分为每轴 1200KW的和谐1、2、3型（1、2型为 八轴，3型为六轴），总功率7200 kW。 可在线路坡度12‰以下的路段，牵引 5000吨至5500吨货物列车。 以及六轴，每轴1600KW的和谐1B、 2B、3B两代9600KW大功率机车。
高速列车供电系统的电气特性分析研究
高速列车供电系统的电气特性分析研究高速列车已经成为现代交通运输中不可或缺的一部分，随着科技的发展，高速列车的速度和运行效率也在不断提高。
在高速列车的运行过程中，供电系统的稳定性和可靠性成为越来越重要的问题，因此，对高速列车供电系统的电气特性进行研究和分析具有重要的理论和实际意义。
一、高速列车供电系统的概述高速列车的供电系统是高速铁路运输中不可或缺的一部分。
高速列车的供电系统包括接触网、架空线、变电所、牵引变流器、动车组等组成。
供电系统能否稳定、可靠地供电，直接影响着高速列车的运行效率及客户体验。
1.接触网高速列车的接触网是一种垂直于铁路轨道的装置，它与列车的受电弓相接触，实现列车对外供电的功能。
一般来说，接触网由接触线和支架组成。
接触线是一条由钢丝绳或电缆制成的杆状物，它的截面积大小以及材质对接触网的供电性能影响较大。
支架则是接触线的支撑设备，负责支撑和固定接触线。
2.架空线架空线也是高速列车的重要组成部分，它是接触网与变电所之间的连接桥梁。
架空线通常由一系列的铁塔及其上的导线或电缆组成，这些铁塔通过埋入地下的钢筋混凝土基础固定。
架空线的电气特性影响着列车受电弓与接触网之间的传输效率。
3.变电所变电所是高速列车供电系统的主要集中发电设备，它将电力从电网输送到接触网，为列车提供驱动能源。
变电所的技术水平和电气特性直接影响着列车供电系统的可靠性和运行效率。
4.牵引变流器高速列车的牵引变流器是列车供电系统的核心设备。
它能够将接触网提供的交流电能转换为列车所需要的直流电能，驱动列车正常运行。
牵引变流器的电气特性包括输出电流、输出电压、输出频率等，它们直接影响着列车的运行速度和效率。
5.动车组动车组是高速列车的主要运行设备，它的设计和性能也与列车的供电系统密切相关。
动车组的电气特性包括电气驱动系统的设计、功率特性、能量回收等方面，这些因素直接影响着列车的运行效率和能源利用率。
二、高速列车供电系统的电气特性分析高速列车供电系统的电气特性研究涉及到多个方面，包括电力系统的稳定性、能量回收和能源利用效率、电气设备的先进性和可靠性等。
毕业设计论文牵引所svc二次设计
摘要由于目前电气化铁路牵引供电电能计量中力率的考核采用正送倒计的方式，若采用常规的固定电容进行无功补偿，其综合力率无法达到供电部门的要求，而静态无功补偿装置（SVC）能够很好的解决这一问题。
本文正是针对静态无功补偿装置（SVC）的工程设计进行专题研究。
本论文首先，针对电气化铁道牵引供电系统及其负荷的特点，分析了牵引供电系统功率因数低的原因，并提出应用静止型动态无功补偿装置(SVC)对牵引负荷进行动态无功补偿。
其次，介绍了目前牵引供电系统中普遍应用的晶闸管投切电容器TSC和固定电容器+晶闸管可控电抗器FC+TCR两种SVC补偿装置；接着，对FC+TCR型SVC系统的一次接线方式进行简单介绍，提出了SVC装置在施工设计中应该注意的一些问题；最后，列举了110kV牵引变电所FC+TCR型SVC补偿装置二次系统设计，并进行保护定值计算。
静止型动态无功补偿(SVC)装置采用大功率晶闸管调相技术，通过对补偿系统中的相控支路电流的调节，达到动态调节SVC装置输出无功的目的，使之适应动态补偿牵引变电所变化负荷的需要。
本论文中的设计方法及经验值得设计和施工人员参考借鉴。
关键词：电气化铁路；功率因数；SVC；FC+TCR；系统设计AbstractAt present because electrified railway traction power supply electricity measurement of the assessment using force rate was sending pour millions of the conventional way, if the fixed capacitance reactive power compensation, which are unable to achieve comprehensive force rate power supply departments requirement, and static var compensation device (SVC) can be good to solve this problem. This thesis is aimed at static var compensation device (SVC) engineering design keynote research.At first, this thesis mainly aims at electrified railway traction power supply system and its load characteristics, it analyzes the traction power supply system causes of low power factor, and put out the application of static var compensation device (SVC) for dynamic var compensation of traction's load. Secondly, the thesis introduces the current traction power supply system in general useing thyristor threw cutting capacitor TSC and fixed capacitors + thyristor controlled reactor FC + TCR two kinds of SVC compensation devices; After then, FC + TCR type SVC system once connection mode is simple introducted, and construction design device in an SVC is put forward some problems which should be paid attention to; Finally, the thesis cites FC + TCR type SVC compensation devices second system design of 110 kv traction substation, and protection setting value calculation.Static var compensation (SVC) device adopts high-power thyristor phase-modulation technology, it throughs to the compensation system of phased branch current regulation, and achieves dynamic adjusting SVC device the purpose of reactive power output, to make it adapt the need of changing of compensation traction substation. This thesis of the design method and experience is worth reference for designers and construction personnel.Key words：Electrified railway，Power factor，SVC，FC + TCR，System design目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义 (1)1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能 (1)1.1.2 电气化铁道牵引供电系统的主要特点 (3)1.1.3 牵引变电所的负荷特点 (3)1.1.4 牵引变电所的功率因数 (5)1.2 牵引变电所SVC无功补偿的研究现状 (6)1.3 本课题的研究内容与目标 (7)2 牵引变电所继电保护 (8)2.1 继电保护的作用和意义 (8)2.2 主变保护 (9)2.2.1 主变保护的基本要求 (9)2.2.2 主变保护的原理 (9)2.3 馈线保护 (10)2.3.1 馈线保护的基本要求 (10)2.3.2 馈线保护的原理 (11)2.4 电容保护 (11)2.4.1 电容保护的基本要求 (11)2.4.2 电容保护的原理 (11)3 牵引变电所SVC装置一次接线方式 (13)3.1SVC的作用及其原理 (13)3.1.1SVC的作用 (13)3.1.2SVC的工作原理 (16)3.2SVC系统的一次接线方式 (19)3.3SVC系统的容量选择 (20)3.4SVC装置设计中需要注意的几点问题 (21)4 牵引变电所SVC装置二次系统设计 (22)4.1 牵引变电所SVC装置的二次系统设计 (22)4.1.1 交流回路设计 (22)4.1.2 控制回路设计 (23)4.1.3 遥信回路设计 (23)4.2 牵引变电所SVC装置保护定值计算的一般方法 (23)4.2.1 电流保护的保护定值计算 (24)4.2.2 电压保护的保护定值计算 (26)4.3包兰线皋兰牵引变电所SVC装置的保护定值计算 (29)4.3.1 固定电容器组（FC）的保护定值计算 (30)4.3.2 晶闸管可控电抗器（TCR）的保护定值计算 (31)4.3.3 包兰线皋兰牵引变电所SVC装置保护定值的输入 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (38)1 绪论1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能电气化铁道供电系统由外部电源系统和牵引供电系统组成。
电气化铁路负荷特性分析和计量方案分析
电气化铁路负荷特性分析和计量方案分析【摘要】随着我国电气化建设工程的快速发展，为人们的生活和工作带来了很大程度上的方便。
但是电气化铁路在一定程度上是会对电力系统产生一定的危害。
因此，在本文中，可以对电气化铁路负荷特性进行全面的分析，并建立有效的计量算法，制定科学有效的计量方案，以此提供准确有效的电能计量装置方案，保证电气化铁路的准确性。
【关键词】电气化铁路；负荷特性；计量方案随着电力技术的快速发展和科学技术的迅速提高，使我国电气化铁路得到了迅速的发展。
在进行电气化铁路运行过程中，通常需要将高次谐波电流注入电力系统中，会在一定程度上影响了电力系统的电压波形。
在影响了电力运行系统时，会对电网安全和经济运行产生一定的危害，并且也需要制定科学合理的电能计量方案，以此保证电气化铁路的准确性。
1 电气化铁路的影响以及负荷特点（1）电气化铁路对电网波形的影响。
在电气化铁路中注入高次谐波电流，会对电网波形产生一定的影响。
电气化铁力对电网波形产生的影响，使得电网波形发生畸变的现象，而在电网电压电流的信号中，使信号也不再是周期正弦信号，没有具备一定的平稳性。
在对其进行分析时，电气化铁路会对电力系统谐波产生一定的影响，通常出现污染的现象，由于多次谐波的组合。
在组合的多次谐波中，主要是奇次谐波。
（2）电气化铁路符合的特点。
在电力系统中，电气化铁路是其主要的不平衡负荷和谐波源负荷。
在电气化铁路中，通常是采用单相电力牵引，作为电力机车。
当出现不对称的电流时，会对电力系统中的对称运行条件造成一定的影响，使运行条件出现损坏的现象，导致电力系统的负序分量大幅度增加。
其次电力机车主要是整流型负荷，它会产生多次的谐波，并且注入电网中。
在交流侧方面，电力机车会产生全部的频次谐波，并包括基波。
当产生负序分量和谐波时并注入电网，从而会对电力系统产生严重的影响。
在电气化铁路中，电气牵引网的特点主要包括：用电量大、通常分布在较广的铁道线，并覆盖在广泛的公用供电区等。
高铁列车接触网电气特性研究
高铁列车接触网电气特性研究高速铁路是现代化交通运输的一种重要形式，具有运行速度快、效率高、舒适度好、安全性高等优点。
高速铁路的发展离不开接触网的支持，由于接触网的稳定性和安全性直接关系到高铁列车的运行，因此，对于高铁列车接触网电气特性的研究变得尤为重要。
本文将探讨高铁列车接触网电气特性研究的意义、发展现状和研究内容等方面。
一、高铁列车接触网电气特性研究的意义接触网作为高速铁路的输电和回流系统，直接关系到高铁列车的正常运行和安全。
接触网的设计和施工，需要考虑多种因素包括气候条件、线路长度和列车类型等等。
另外，新技术的不断发展，对于接触网的结构和材料提出了更高要求。
接触网与列车之间的电气特性是需要考虑的一个重要因素，在满足电气规范及相关法律法规的条件下，同时保证列车的稳定运行，这就需要对其进行研究和优化。
二、高铁列车接触网电气特性研究的发展现状高铁列车接触网电气特性的研究在国内外都已经进行了多年，通过多项实验和研究，相关专家深入探讨了高铁列车接触网电气特性的复杂性，其中包括了接触网合适的高度、导线、跨距、保护装置等因素的研究。
此外，高速列车通常采用交流传输电能，高速列车接触网的阻抗对于电力传输的影响是不可忽略的因素。
直流配电系统的导线阻抗比交流配电系统小得多。
在接触网上线路下颠簸时，高速列车产生了类似于阻抗变化的电动势。
这些阻抗因素，不仅影响了高速列车接触网电气特性，如果不得当，还会对接触网的安全造成风险。
三、高铁列车接触网电气特性研究的主要内容高铁列车接触网电气特性的研究主要包括以下几个方面的内容：1、高铁列车接触网仿真模拟：在计算机模拟下对高铁列车接触网进行仿真，通过各种算法实现动态过程，以及对系统传输特性的模拟计算。
该方法能够预测和评估高速列车驰名过程所带来的动态电气特性，进而提出控制、优化和调整高铁列车接触网的措施。
2、高铁列车接触网电气特性实验研究：通过实验研究来验证仿真模拟中预测和评估的结果，达到优化和改善高铁列车接触网电气特性的目的。
电气化铁路负荷特性分析及供电方案相关问题的建议
电气化铁路负荷特性分析及供电方案相关问题的建议景德炎铁道部工程设计鉴定中心（铁道部经济规划研究院）电气化咨询部摘要：在介绍电铁工作原理的基础上，详细分析了电铁牵引负荷特性及其供电需求，提出了对电铁供电方案和改善电能质量的建议，以及加强铁路、电力协商与合作，促进共同和谐发展的期待。
关健词：电铁负荷 供电方案 电能质量Abstract: On the basis of introduction of the electric railway work- principle, the specialities and power supply requirement of electric railway traction loads were detailedly analyzed, suggestion of improving electric railway power supply scheme and electric power quality, reinforcement the cooperation of electric railway with electric power, hope of accelerating jointly and harmoniously develop were put forward.Key words: electric railway traction loads, power supply scheme, electric power quality我国电气化铁路从1961年8月15日宝成线宝鸡至凤州段建成通车开始，经过四十多年的建设和发展，到2006年底，电气化总里程已达24000公里，位居世界第二位。
京广线、陇海线、京沪线、哈大线等主要干线都已实现电气化。
铁路具有占地少、能耗低、污染小、成本低、运量大、全天候的比较优势，特别是电气化铁路运输能力大，综合能源利用率高，节能减排优势明显，是我国铁路的发展方向。
电气化铁路负荷特点及电能计量方式的探讨
电 力 科 技
电气化铁路负荷特点及电能计量方式的探讨
宋 圭衍
（ 鸟鲁木 齐铁路局哈 密供 电段 ， 新疆 鸟鲁木 齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 在供电的过程 中容 易对 电力 系统造成一定的 负面影响 ， 导致电流波形和电压波形的畸变， 产生谐波效应 ， 使 电能计量产 生一定的误差。文章首先 简要介绍 了电气化铁路 ， 并在此基础上分析 了电气化铁路的 负荷特点 ， 阐述 了有功 电能的计量方式， 并 对 计量 数 据进 行 了比较 和分 析 ， 希 望能 够 为 电气化 铁 路 的进 一 步应 用 和发 展提 供 一 些 意见 ， 仅供 参 考 。
关 键词 ： 电气化 铁 路 ； 负荷 特 点 ； 电能 计 量 ； 计 量 精度
月用 电量 ＝ （ 本 月抄 表 数 一 上月抄表数） × 倍率 ＋ 主变 损 耗 （ 计 算 电气 化 铁 路 的发 展 伊始 是 在 １ ８ ７ ９年 ，德 国柏林 建造 的世 界上 值 、 大、 小月不同） 。 第 一 条 电气 化 铁路 ， 为 电 气 化铁 路 的 发展 铺下 了基 石 。我 国 的 电气 ３ ． ２ １ １ ０ ｋ Ｙ侧计 量 化铁 路 发展 较 晚 ， 第 一条 电气 化铁 路 始 建 于 １ ９ ６ １ 年， 这 条 电气 化 铁 １ １ ０ ｋ Ｖ侧 的 电能 计 量 最 好 采 用 的 是 多相 （ 三 相 四线 ） 有 功 电 能 路 修建 在 宝 鸡 至 凤州 段 ， 被称 为宝 成 铁 路 ， 这 是 中 国第 一 条 真 正 意 表对 电能进 行 测 量 。在测 量 的 过 程 中 ， 这 种 三 相 四线 的 电能 表 比三 义上 的电气 化 铁路 ， 为我 国 以后 电气 化铁 路 的 发展 奠 定 了基础 。电 相 三线 的 电能 表 的 准 确性 要 高 ， 因为 这 种 表 有 三个 元 件 ， 比三 相 三 气化 铁 路 的运 行方 式 是 以牵 引 动力 为 电力机 车 的 ， 在 电 力 机车 上 不 线 的 电能表 多 一个 元 件 。 设原动机， 其运行的电力 由铁路 电力供应 系统来提供 。在铁路 电力 月用 电量＝ （ 本 月 抄表 数 一 上月 抄表 数 ） × 倍率。 供 应 系统 中 ， 设 置相 应 的 接 触 网 和牵 引 变 电 所 ， 以保 证 对 电气 化 铁 在１ １ ０ ｋ Ｖ侧 计 量 不需 加上 人 为计 算 的 变压 器 损 耗 ， 准确 度 显 然 路 进行 供 电 。电气 化 铁路 由于 其 自身 的优 越性 ， 能 有 最 大 限度 的节 要高 。 省能源 、 节约劳动力 、 降低铁路运输成本 、 提升运行效率 。电气化铁 ４ 计量 数 据 的 比较 路 中 的 电力 机 车 的供 电方 式 采 用 的 是 单相 工 频 ２ ５ ｋ Ｖ 的交 流 电压 ， １ １ ０ ｋ Ｖ侧 和 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 的 电能 表计 量 方 式 中所 用 的计 量 装 置 的 这种交流电压非常适合电气化铁路 的供电使用 ， 在铁路沿线的牵引 主要 数 据 如表 １ 。 变 电站 中能够 实 现 及时 的给 电气 化 铁 路进 表 １计 量装 置 所 用 的互 感 器、 电能表 等 主要 数 据 行 输送 电量 ，电气 化铁 路 的牵 引 负荷 具有 Ｖ 互感器精度等级 电能表 电压 或电流二 鲜 明 的特 点— — 波 动性 、 冲击 性 和 非 线性 ， 电压Ｋ 这种鲜明的特点促使电气化铁路一般使用 电压 电流 型号 电压ｖ 电流Ａ 精度等级 次 电缆长度 单 相牵 引 变压 器 ， 进 行 电网 的输 配 电 ， 推 动 ２ ７ ． ５ Ｏ ． ２ Ｏ ． ２ Ｄ Ｄ ￥ ６ ２ ａ 一 ２ １ Ｏ Ｏ ３（ ６ ） ２ ． Ｏ ５ ｍ 以 内 电气化 铁 路 上 的电力 机 车 的运 行 。 １ ｌ Ｏ Ｏ ． ５ ０ ． ５ Ｍ Ｌ ２ ４ ６ ×ｈ ｆ ３ １ ０ ０ ／ ５ ７ ． ７ １ ． ５（ ６ ） １ ． Ｏ ２ ０ ｍ 以 内 ２ 电气 化 铁 路 负荷 特点 电气 化 铁路 由于 其 具有 特 殊 性 ，其 在 由于当地条件所限， 互感器与 电能表的精度等级 尚不能与《 电能计量装置检验规程￥ Ｄ １ ０ ９ — ８ ３ 》 用 电上 也 具 有特 殊 性 ，电气 化铁 路 的牵 引 完全相符 变 电所 的设 置相 当重 要 ，电气化 铁 路 的牵 ５主 要误 差 影 响分 析 引 变 电所 的 负荷 与 一般 的用 电负 荷是 不 一 致 的 ， 其 采用 的是 三 相不 对 电能计 量 的方 式 产 生误 差 的影 响 因 素有 很 多 ， 主 要有 以下 几 对 称负 荷 ， 带 有 冲击 性 和波 动 性 。在 电气 化铁 路 的 电力 机 车 浸 过接 个方 面 ： 触 网 时是 以如下 的顺序 进 行 的 ： ５ ． １电 能表 精 度 的影 响 电力 机 车产 生 的谐 波 电 流一 牵 引变 电所 一 电网 般情况下 ， 单 相 电能 表 的精 度 为 ２ ． ０级 ， 其 精 度 比较 低 、 误 差 因而 ， 电气 化铁 路 负荷 具 有 以下 特 点 ： 大， 而多相电能表（ 三相四线 ） 的精度为 １ ． ０ 级， 其精度 比单相电能表 ２ ． １单相 工频 负 荷 在ｔ ３常 的使 用 过 程 中 ， 精 度 高 的 电 能表 对 计 量 装 置 的计 量 准 电气 化 铁路 的牵 引变 电 所 的负 荷 是 三相 不 对 称 的单 相 负荷 ， 在 要 高 ， 用 电过 程 中 ， 可 以从 电 力 机 车 中直 接 获 取 相 应 的 功率 ， 在 与 牵 引 接 确性 更 为有 利 。 ５ ． ２ 互感 器 精 度 的影 响 触 网相接触 的过程 中产生负序电流进入到电网运行中， 形成负序电 般情 况 下 ， １ １ ０ ｋ Ｖ侧 电压使 用 的 电 流互 感 器 的精 度 为 ０ ． ５级 ， 压。 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 电压 使用 的互感 器 的 精度 为 ０ ． ２级 ， 相 比之下 ， １ １ ０ ｋ Ｖ 的 电 ２ ． ２ 单相 冲击 负荷 导 致 在计 量 时 的计 量 准 确性 相 比之 下 的误 电气 化铁 路 的电力 机 车 在 运行 的过 程 中 ， 在受 到路 况 、 速度 、 重 流互 感 器 的精 度 比较 差 ， 量 等因素 的影响时 ， 其负荷也会产生一定的影响 ， 这种影响会形成 差 比较 大 。 ５ － ３变 压器 电量损 失 变化 的影 响 单 相 冲击 负 荷 ， 主要 是 受 电 力 机 车 的瞬 时 冲 击 变 化影 响 的 ， 尤 其 是 电气化铁路的变压器在使用的过程 中会产生一定的电量损失 ， 急剧 的 变化 的影 响更 为 强烈 。 而 且 电量 损失 的量也 会 随 着 负荷 的 变化 而 变 化 ， 这 种情 况 会 导 致 电 ２ ． ３单 相整 流 负荷 尤 其 是 电气 化 铁 路 的负 荷 还 具 有 电气 化 铁路 的 电力 机 车 所 使用 的 电力 是 通 过 变 压 器 和 整 流 设 能 的计 量 方式 会 存在 一 定 的误 差 ， 会 产 生谐 波 电流 ， 进 而 导 致 变 压 器 内 部 的 电 量损 耗 备提 供 给 电力 机 车 内的 各个 直 流 电动 机 的 。 谐 波 电压 是在 电气化 铁 冲击 性 的 特 点 ， ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 的 电能计 量 的准 确 性 的重 路 的运 行过 程 中经 常 出 现 的 ， 其 产 生 的原 因是 在 进行 电 网吸 取基 波 的增 加 ，这 种 误差 原 因是 导致 ２ 电 流 的 同时 由于 整流 的原 因而 产 生 的 ， 在整 流 的过 程 中 由于 其会 消 要 原 因之 一 。 ５ ． ４谐 波 的影 响 耗很 多 的无 功 功 率 ，并 且受 接 触 网 和 电力 机 车 的变 压 器 的影 响 ， 导 相关 的研 究 表 明 电流 谐波 对 电能 的计 量 方 式 的影 响 十分 巨大 ， 致 电气 化铁 路 牵 引负 荷 的无 功 电 流较 大 。 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 和 １ １ ０ ｋ Ｖ侧 的 电能 计量 方 式 都 受 谐 波 的影 响 ，一 般情 况 ３ 有功 电能 的计 量方 式 在 电气 化 铁路 的容 易产 生 谐 波 的地 方 安装 的均 为 普通 的感 应 式 电 气 化 铁 路 的 牵 引 变 电 所 的 电 力 系 统 的 供 电 系 统 主 要 是 下 ， 在 铁路 的运 行过 程 中 ， 由于受 谐 波 的影 响 ， 都会 引起 不 同 １ １ ０ ｋ Ｖ的交 流 电 。现 阶段 主要 采 用 的计 量方 式 是 以在 电气 化 铁路 的 的 电能表 ， 程度 的 电量 的损 耗 。 在 实 际 的使 用过 程 中 ， 一般 情 况下 ， 装在 １ １ ０ ｋ Ｖ 牵 引变 电所 的 １ １ ０ ｋ Ｖ侧 或 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 安装 计量 设 备 为主 。 侧 的 电能表 受谐 波 的 影 响 比装 在 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ 的电 能表 的影 响要 小 。 ３ ． １ ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ侧 计 量 参 考 文献 电 气 化 铁 路 的 牵 引 变 电所 所 使 用 的 主 变 压 器 一 般 为 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ １ 】 许振 帆 ， 诸 均安 ． 我 国电 气化铁 路 建 设概 况ｆ Ｊ ］ ． 铁 道 学报 ， １ ９ ８ ０ （ ４ ） ． 侧。在连接上， 其 Ｃ相接地 ， 在使用过程中 ， 牵引电力 网以相——地 【 ２ ］ － Ｙ － Ｊ ￣社 ． 电气化 铁 路 对 电力 系统 的 负序 影 响 浅析 ｆ Ｊ ］ ． １ ９ ９ ８ （ ４ ） ． 的方 式对 电气化 铁 路 的 电力 机车 进行 供 电。 因而 在 牵引 变 电所 主 变 ［ ３ 】 电气化 铁 路 负荷 特 性 分析 和计 量 方 案 研 究 ｌ Ｊ １ ． 第四 届 全 国电磁 计 压器 ２ ７ ． ５
基于相关向量机的电气化铁路用电量预测方法
中图分类号 ： Ｕ ２ １ ２ ． ２ ４ ６
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２—７ ０ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ １ ２ １ — ０ ４
Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ
杨旭东。 陈治亚 （ 中南 大 学 交通 运输 工程 学 院 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ７ ５ ）
摘 要： 为 了提 高 用 电量 预 测 的精 度 ， 提 出基 于相 关 向量 机 回 归 的 预 测 模 型 ， 在 时 间序 列 数 据 的 基 础 上 通 过 拟 合 训 练得 出
ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ，ｈｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｙ ｔ ｏ ｕ ｓ ｅ ．Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｖ ｅ ｉｆ ｒ ｙ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｄｅ ｍａ ｎ ｄ，ａ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｍｏ ｄｅ ｌ ｗａ ｓ ｐｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ．Ｏｎ ｔ ｈｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｄａ ｔ ａ，ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ － ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｉｔ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｄ ｅ ｉｖ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ ｉ ｓ
电力系统各种短路向量分析参考Word
一、单相(A 相)接地短路故障点边界条件...0;0;0kB kC kA U I I ===即....1200kA kA kA kA U U U U =++=又. (2)111()33kA kA kB kC kA I I a I a I I =++=. (2)211()33kA kA kB kC kA I I a I a I I =++= . 011()33k kA kB kC kA I I I I I =++= 所以...120kA kA k III== 以上就是以对称分量形式表示的故障点电压和电流的边界条件。
向量图如下：由向量图可知A相电流增大，B、C相电流为零，A相电压为零，B、C相电压增大。
二、B 、C 相接地短路。
故障点边界条件为...0;0;0kA kB kC I U U ===同上用对称分量表示，则...1200kA kA k I I I ++=...12013kA kA k kA U U U U === 相量图如下：有向量图可知，A 相电流为零，B 、C 相电流增大；A 相电压增大，B 、C 相电压为零。
故障点的边界条件为.....0;;kA kB kC kB kC I I I U U ==-=以对称分量形式表示故障点电压、电流边界条件：.....12120;;kA kA kA kA kA I I I U U ==-=向量图如下：由向量图可知，A 相电流为零，B 、C 相电流增大；A 相电压增大，B 、C 相电压减小。
故障点边界条件为......0;kA kB kC kA kB kC I I I U U U ++=== 以对称分量法表示，则...0120;0;0k kA kA I U U ===三相短路电流向量图如下：即短路电流向量仍然保持平衡，各项短路电压为零。
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电气化铁路供电若干问题分析
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探索与观察
电 气化 铁 路 供 电若 干 问题 分 析
中国铁 建 电气化局 集 团北 方工程有 限公 司 杨 陈
【 摘要 】随着科技的发展 ，电气化铁路铺设的范围越来越广，为我们的 日常 出行带来更多便利。对于电气化铁路来说，供电是非常重要 的一 项组 成部 分 ，通过供 电 系统 才 能保证 电 气化铁路 的正 常运行 。本 文对 电气化铁路 供 电 中的基 本 问题进 行分析 。 【 关键词 】电气化铁路 ；供电；问题
１ 电气化铁路运行特性
对 于 电力 系 统 来 说 ，电 气化 铁 路 牵 引负 荷 是 其 重 要组 成 ，它 又具 有 明显 的特殊 性 。非 线性 、不 对称 性 以及 冲击 性等 都是 非 常 明 显的特 征 。 电气化 铁 路牵 引供 电系 统非 常 复杂 并且 庞大 ， 由很 多部 分组 成 ，例如 牵 引变 、 电网机 车等 ，这 些每 一 个分 项都 是 复杂 多样 的 。这就 决定 了所 匹配 的 供 电工程 的方 案 设计 与普 通供 电系 统存 在 显著 差异 ，所 要考 虑 的范 围更 加广 ，设 计 工作 量大 ，供 电技 术标 准 更 高 ，需 要做 大量 的协 调 工 作 。 如果 一 辆 列 车 的牵 引重 量 为 １ ０ ０ ０ 吨 ， 当它 的时 速处 于 １ ６ ０ ｋ ｎ 时，对 应 的牵 引功 率是 ４ ｉ ６ ０ ０ ｋ ｗ；当速 度 提升￣ ｊ ２ ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ ，对 应 的牵 引功 率增 加 到 １ ３ ３ ０ ０ ｋ ｗ，牵 引功 率 的增 长 量 远大 于 速度 提 升 量 ；高铁 按 照 设计 来 说速 度 可达 ３ ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ ，而 它 所对 应 的牵 引功率 高达 ２ ４ ８ ０ ０ ｋ ｗ。
高速电气化铁路供电能力与电能质量分析讲解
3.列车负载率高，受电时间长
列车在高速运行中，主要克服空气阻力前进，空气阻 力随速度呈几何级数增长。列车维持高速运行时，需要持 续从接触网取得电能。所以，高速列车负载率高，受电时 间长。
1.功率因数 客运专线全部采用交直交动车组，功率因数一般大 于0.95，满足电力标准要求。
2.谐波 客运专线交直交动车组采用四象限整流，通过GTO 或IGBT控制导通和关断角来控制机车的出力，可分别控 制导通和关断机车主变压器的若干个低压绕组的整流， 使电流波形逼近正弦波，且电流与电压的相位基本同步。 所以，交直交型电力机车的谐波含量很小，但谐波的频 谱及幅值与交直车不同，还需要结合实际运用情况进一 步研究。
三、高速电气化铁路供电方案
高速铁路牵引供电负荷大，约是普速铁路牵引负荷 的3～5倍，牵引网电流较大，一般采用AT供电方式。
客运专线列车运行速度高，应尽量减少电分相的数 量，在电力系统短路容量较大，或牵引变电所电源进线 侧相序轮换接入电力系统，在电网内构成负荷平衡时， 可选用单相变压器。其他采用V/V接线变压器，并可研究 采用平衡变压器，重点对平衡变压器再生制动时负序、 过电压等问题进行研究。
牵引网供电电压主要受牵引电网压降、牵引变压器电 压降和电力系统电压降影响。一般情况下，对具体的电气 化铁路而言，牵引网压降、牵引变压器压降是确定的，牵 引网供电电压受电力系统压降影响较大。
功率发挥(%) 100
80
60
40
20 网压(kV)
0 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
电气化铁路牵引负荷的支持向量机负序源建模
Ｃｈａ ｇｓ ０ ７，Ｃｈｉ ） ｎ ｈａ ４１ ００ ｎａ
随着 我 国 电气 化 铁 路 的 快 速 发 展 ， 电铁 牵 引 负荷对 于公共 电网 的影 响越 来越 大 。 电铁牵 引 负荷 具 有波 动性强 、 线性 、 非 非对 称 的特点 。 在分 析 和抑 制 其对 于 电网 的谐 波危 害 方 面 ， 已有 大 量 研究 。 但
用 支 持 向量 机 原 理 建 立 牵 引 负 荷 的负 序 源 模 型 。牵 引 负 荷 运 行 工 况 随 机 可 变 环 境 下 的仿 真 数 据 样 本 的 总 体
测 辨 建 模 结 果 表 明 ， 型具 有 良好 的描 述 能力 和泛 化 能力 。 比较 Ｗ Ｓ Ｃ ９节 点 系 统 的 负 序 潮 流 计 算 和 Ｍａａ 模 Ｃ一 ｔ—
近来投 入运 行 的新型 电力 机车 多为交 直交 车 型 ， 相
着新 车 型 的不 断投 入使用 ， 研究 和 抑制其 三相不 对 称所 产 生的负 序 电流对 电 网的影 响变得更 为重 要 ， 逐渐 受 到关注 并有 不少相 关研究 成果 报道 。 文献 如 ［ ］阐述 了负序 电流 对 电力 系 统元 件 的 危 害 ， 提 １ 并 出了相应 的治 理措 施 ； 献 ［ ］则 在此 基 础 上从 牵 文 ２ 引 变 电站不 同的 主变 结 线 方 式 角度 分 析其 负序 影 响； 文献 ［ ］用 系统变 换 的方法 推 导牵 引 变 电所 负 ３
第 ２ ２卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐｒ ｅ ｄｉｇｓ ｏ ｈｅ ＣＳ — ｏｃ ｅ ｎ ｆｔ Ｕ ＥＰＳＡ
Ｖｏ ． ２ ＮＯ ３ １２ ．
Ｊ ｎ ２ １ ｕ． ００
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。
青海电网电气化高速铁路特性分析
青海电网电气化高速铁路特性分析青海电网所辖区域内兰新第二双线电气化铁路，是国家“八纵八横”铁路网主骨架之一，研究交直型电力机车、交交型电力机车的电气特性，机车的负荷特性，牵引负荷与铁路运输组织的关系，对分析负序指标中的PCC点负序电压允许值，公共连接点负序电压不平衡度，牵引站的电压不平衡度，谐波电流等指标有着积极作用，继而研究提高电气化铁路供电可靠性方法，消除电铁对电网电能质量的影响。
标签：电气化铁路；负荷特性；谐波特性1.引言青海电网所辖区域内兰新第二双线为国铁Ⅰ级、双线电气化铁路。
新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线东起甘肃省省会兰州市，途经青海省民和县、乐都县、平安县至青海省省会西宁，后折向北经大通县、门源县，穿越祁连山山脉进入甘肃省河西走廊西行，经民乐县、张掖市、临泽县、酒泉市、嘉峪关市、玉门市以及新疆自治区哈密市、鄯善县、吐鲁番市，西至新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市。
是国家“八纵八横”铁路网主骨架之一。
2.电铁特性及特点2.1 电力机车的电气特性（1）交直型电力机车我国目前在既有电铁线路上，主要采用交直型电力机车。
除少数从国外引进的电力机车（如日本的6K型，法国的8K型）外，绝大多数是我国自行设计制造的SS（韶山）型单相工频电力机车。
如：适用于重载货运的SS4型，客货两用的SS6和SS7型，以及快速客运和准高速客运的SS5、SS8和SS9型。
机车从接触网取得25kV工频单相电压，经车载变压器降压到1500V，整流后向牵引电动机供电。
牵引电动机采用直流串励式，额定电压为1020V，功率约为700—900kW。
交直型电力机车的原理结线如图2-1所示。
交直型电力机车采用半控桥式整流装置，通过控制晶闸管的导通角来实现机车出力的调节。
这一控制方式，使得交直型机车的功率因数较低（0.8左右），并产生较大的高次谐波（三次谐波电流分量占18%以上）。
（2）交直交型电力机车高速铁路采用高速列车，要求其起动快，使其能在最短的时间和距离内达到额定最高运行速度。
电气化铁路的组成、特点、供电方式及电压等级
接触网按其结构分为架空式接触网和接触轨式接触网。
其中架空式电压又有地铁用的直流式和电气化铁路的交流式，本文所涉及的接触网系指国内架空交流式。
接触网的组成接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。
其由支柱与基础、支持装置、接触悬挂几部分组成。
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。
我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础主要是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。
一般预应力钢筋混凝土支柱与基础（即杯形基础，先打好杯形基础，然后将支柱埋入并整正后浇注而成）制成一个整体，下端直接埋入地下，对大容量滑兰式预应力钢筋混泥土支柱，与普通钢柱固定方式相似。
支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。
根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。
支持装置包括腕臂、拉杆、定位装置、悬式绝缘子串、棒式绝缘子、软横跨、应横跨及其它建筑物的特殊支持设备。
严格来说，支柱与基础也属于支持装置。
定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。
接触悬挂包括承力索、吊弦、接触线以及连接零件。
接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能传送给电力机车。
接触悬挂的类型接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。
我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。
接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。
简单接触悬挂（以下简称简单悬挂）系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。
国内外对简单悬挂做了不少研究和改进。
我国现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置，以调节张力和弛度的变化。
在悬挂点上加装8～20m长的弹性吊索，通过弹性吊索悬挂接触线，这就减少了悬挂点处产生的硬点，改善了取流条件。
电气化铁路系统运行稳定性分析
电气化铁路系统运行稳定性分析随着科技的不断革新和更新，电气化铁路系统成为了现代城市化运输系统的主要组成部分。
其优点在于节省能源、减少污染、提高速度和安全性。
然而，在不断的使用中，我们也经常遇到电气化铁路系统运行不稳定的情况，这些问题可能会对安全、效率和延误等产生重大影响。
因此，了解电气化铁路系统运行稳定性的分析是非常重要的。
电气化铁路系统稳定性是指在正常运行状态下，生产运输所涉及的设备、设施和技术参数等无正常和可持续性的事故和故障。
电气化铁路系统的稳定性直接关系到交通运输和经济效益。
在电气化铁路系统的设计和建设过程中，考虑到车辆、信号、电力系统、通信、智能控制等多个因素，对系统进行综合设计和优化组合。
总的来说，可分为传输和控制两个方面，传输包括电力系统和信号系统，控制包括通信和控制系统。
电气化铁路系统运行稳定性分析主要涉及到以下几个方面：1.系统设备和设施是否完好可靠对于电气化铁路系统而言，设备和设施的设备必须是经过严密设计和验证的，能够保证运行和使用过程中的高可靠性和低维护成本。
如果设备和设施过旧、损坏或失效，会导致系统的运行不稳定，造成列车延误或事故等严重后果。
2.系统电力供应是否稳定电力供应是电气化铁路系统中最为关键的方面之一。
电力供应的稳定性对系统的安全和效率有着至关重要的影响。
为了保证电力供应的稳定性，需要对各个电力设备进行严格和定期的测试、检测和维护，并确保电路和接地系统的完好性和可靠性。
3.控制系统是否正常通信和控制系统的稳定性是电气化铁路系统有效运行和管理的重要保证。
如果通信和控制系统出现故障或失效，会导致系统失去运行控制能力，从而影响系统的正常运行。
为此，必须对通信和控制系统进行定期检测和维护，能够有效地预防和解决故障。
4.系统内部故障是否得到及时处理当电气化铁路系统的某些部件故障时，可能会导致列车不稳定、延误或事故。
因此，在电气化铁路系统运行过程中，需要及时识别、分析和处理可能出现的故障，确保系统的正常稳定运行。
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．
其 负 荷 电流 反应 在 高 压侧 仅 有两 相 电流 ， 负 荷 电 流大 小 受 而 其 载重 量 以及行 驶速 度决 定 。 于其 负荷 的严 重 不对 称 ， 定 由 决 着 负荷存 在 大量 的不 对称分 量 和高 次谐波 口［ 。 Ｊ］ ２
。
关键词 ： 相 ； 个单相变压器组合 ； 换 两 负荷 角 ； 量 图 向
中 图 分类 号 ： ２ Ｕ２ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
随着科技 的不断 发展 ， 电气 化铁 路 以其 优 良卓 越 的性 能 被大范 围推 广 。 其独特 的负荷特 点 必将 给电 力 而
系统带 来 一定 的影 响 。２ １ ０ １年 ３月 １ ６日沧卅 Ｎ Ｋｇ － Ｎ 电 Ｉ
。
第 ４ 期
李 广 贤 等 ： 气 化 铁路 向量 特 性 分 析 电
５ １
根据 图 ３的采样数 据 可 以得 出嘲 ： 系统 电压 ， 为三相对 称正 序 电压 ， ｆ， ， 相位 角 度互差 １ Ｏ， ２ 。电流为
电铁 的 ＡＢ相负 荷 电流 ， 为 ０ ０ １Ａ， ． ３ 超前 ５ ． ８ ；ｂ ０ ０ ６Ａ， ０ ６ 。Ｉ 为 ． ２ 滞后 Ｕ １ ３ ０； ０Ａ。ＴＡ 变 比为 ２ ． 。Ｉ 为
图 ２ 电铁 牵 引 变 压 器 接 线 示 意 （ 相序 ） 倒
２ 向量 检 查
为 清池 牵 引 变 电 站输 送 电源 的 是 长芦 ２ ０ｋ 站 芦 清 ＩＩ 线 ， ２ Ｖ ，１ 其线 路保 护配 置 为 ＲＣ 一３ Ｓ ９ １光 差线 路保 护 、 Ｓ ０ Ｐ Ｉ ３光差 线 路保护 。 ６ 下 面以芦 清 Ｉ 为例 ， 线 结合 Ｐ Ｉ ０ Ｓ ３的两次 采样 数 据 ， 向量 图 的形 ６ 以 式分析 一 下 电铁 的负荷 特点 。
气化 铁路 牵 引站 ～一 清 池站 验收 投运 。作 为京沪 高铁 沧 州段 的第 一座 牵 引站 ， 我们 倾注 了相对 较 多的关 注 。
１ 接 线 方 式
如 图 １ 示 ， 引站 采 取 的是 两个 单 相 变 压器 组 合 的 接 所 牵
线方式 ， 即采 用 单相 变压 器供 电 ， 个牵 引站 由两 个单相 变 压 一 器 组合后 三 相顺 相序 接人 电 网系统 供 电。 由于 电力 机 车牵 引 负 荷为 三相 不对 称负 荷 ， 了减 小其不 对称 性 ， 牵引变 电 站 为 各
经 过换 相后 ， 到 了 Ｂ 得 Ｃ相 的采样 数据 如 图 ５所示 。
以得 出 Ｉｂ ． 超前 约 ５ 。 ３ ， 为 １ ０Ｖ， ０ 角度 为超前 ３ 。 Ｏ。由此
可 知 ： 一 ０ ０ ６ ５ 。 １ｂ ． ５ Ｚ ３ Ａ；
２ 。 ３。
一 １ ０ ３ 。 故 ｂ 前 ｂ ０ ／ ０ Ｖ； 超 约
２ ２ Ｐ Ｌ６ ３Ｂ ． Ｓ ０ Ｃ相 向量 检 查
１ｏ ／ ， ６ ｏ １ 即一次 电流 约为 ５ ０Ａ。 以 系统 电压 为基 准 ， 出负荷 电 流的 向量 图 （ 图 ４ 画 如 ） 所 示 ： 超 前 ５ ．６ 。 Ｏ ８， ｂ滞 后 Ｕ １ ３ 。 即 ２ ．０ ， 超 前
ｂ ７ ． ８ 。根 据余 弦定理 可 以得 出 ｂ １ ３６。 约为 ０ ０ ６Ａ， ． ５ 同理 可
摘 要 ： 着 电 力 发 展 的 深入 和 电 铁 网架 的 扩 大 ， 气 化 铁 路 的发 展 会 越 来 越 快 捷 ， 电 气 化 铁 路 负 荷 特 性 的 检 查 也 就 日趋 重 随 电 对
要 。文 章通 过对 电 气 化 铁 路 负 荷 进 行 向 量 检 查 的 工 作 过 程 ， 重 分 析 了 此类 不 对 称 负 荷 的 向量 特 点 及 形 成 原 因 着
高 压侧 接 入 电 网系 统 时要 进行 换 相 ， 机 车负 荷 较 为 均匀 地 使
图 １ 电铁 牵 引 变 压 器 接 线 示 意 （ 相序 ） 顺
分 配在 电 网系统 各 相上 。一般 低 压侧 Ｃ相 固定 接 地 ， 通过 高 压侧 Ａ， Ｃ三 相轮 换 ， 现低 压 侧 ａ ｂ ｃ三 相 轮换 接 地 ， Ｂ， 实 ，， 如
２ １ Ｐ Ｌ６ ３ＡＢ相 向量 检 查 ． Ｓ ０
图 ３ Ｐ Ｌ ６ ３ 路 保 护 ＡＢ相 负 荷 采 样 Ｓ ０ 线 收 稿 日期 ： ０ １０ — ０ ２ １ － ９ １
作 者 简 介 ： 广 贤 （９ ０） 男 ， 北 省 沧 州 市 人 ， 州 供 电 公 司 高 级 工 程 师 ， 士 学位 ， 要 从 事 电力 通信 调 度 现 场 工 作 李 １７ 一 ， 河 沧 学 主
ＮＯ ４ ．
文章 编 号 ： ０ ８ ３ ８ （ ０ １ ０ ～【］ — Ｏ ｌ ０ — ７ ２ ２ １ ） ４ ）５ 【Ｏ ２
电气 化铁 路 向量 特 性 分 析
李 广 贤 张红 艳 张 洪 军 ， ，
（． １ 沧州 供 电公 司 ， 北 沧 州 河 ０ １ ０ ；． 北省 电力 培 训 中心 ， 北 石 家庄 ６０１２河 河 ０００ ） ５ ０ ０
２ ０
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河 北 工 程 技 高 等 专 科 学 校 学 报 术
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图 ２所 示 。
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牵 引变 电站 高 压侧 接 到 三相 平衡 电源 上 ， 压侧 伸 出两 低 个供 电臂 ， 分别 接 至接触 网上 ， 引变压 器二 次侧 额定 电压 一 牵
般 为 ２ ． Ｖ， ７ ５ｋ 机车 在架 空接 触 网和铁 轨之 间行 驶 ， 就是 说 也