轨道交通牵引供电系统综述
城市轨道交通供电系统详解
城市轨道交通供电系统详解第一章 电力牵引供电系统综述一、 电力牵引的制式对牵引列车的电动车辆或电力机车特性的基本要求：1、起动加速性能要求起动加速力大而且平稳，即恒定的大的起动力矩，便于列车快速平稳起动。
2、动力设备容量利用对列车的主要动力设备——牵引电动机的基本性能要求为，列车轻载时，运行速度可以高一些，而列车重载时运行速度可以低一些。
这样无论列车重载或轻载都可以达到牵引电动机容量的充分利用，因为列车的牵引力与运行速度的乘积为其功率容量，这时近于常数。
3、调速性能列车运输，特别是旅客运输，要求有不同的运行速度，即调速。
在调速过程中既要达到变速，还要尽可能经济，不要有太大的能量损耗，同时还希望容易实现调速。
低频单相交流制是交流供电方式，交流电可以通过变压器升降压，因此可以升高供电系统的电压，到了列车以后再经车上的变压器将电压降低到适合牵引电动机应用的电压等级。
由于早期整流技术的关系，这种制式采用的牵引电动机在原理上与直流串激电动机相似的单相交流整流子电动机。
这种电动机存在着整流换向问题，其困难程度随电源频率的升高而增大，因此采用了“低频”单相交流制，它的供电频率和电压有 25 HZ 、6.5～11 kV 和1632HZ 、12～15 kV 等类型。
由于用了低频电源使供电系统复杂化，需由专用低频电厂供电，或由变频电站将国家统一工频电源转变成低频电源再送出，因此没有得到广泛应用，只在少量国家的工矿或干线上应用。
“工频单相交流制”。
这种制式既保留了交流制可以升高供电电压的长处，又仍旧采用直流串激电动机作为牵引电动机的优点，在电力机车上装设降压变压器和大功率整流设备，它们将高压电源降压，再整流成适合直流牵引电动机应用的低压直流电，电动机的调压调速可以通过改变降压变压器的抽头或可控制整流装置电压来达到。
工频单相交流制是当前世界各国干线电气化铁路应用较普遍的牵引供电制式。
我国干线电气化铁路即采用这种制式，其供电电压为25kV。
城市轨道交通牵引供电系统
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：高效能源利用未来的城市轨道交通牵引供电系统将更加注重能源的高效利用。
通过采用先进的能量回收技术，如再生制动系统、能量储存装置等，将能源回收再利用，减少能源的浪费。
无线供电技术无线供电技术有望成为未来城市轨道交通牵引供电系统的重要开展方向。
通过利用无线传输技术，可以不再依赖接触网，实现轨道交通车辆的无线供电，提高供电系统的稳定性和可靠性。
轨道交通牵引供电系统综述
轨道交通牵引供电系统综述1 牵引变压器1.1 普通铁路牵引变压器普通铁路牵引变电所内的牵引变压器设置了两台，一旦其中一台出现故障那么另一台将启动保证正常供电。
原变压电压等级主要是以110kv 为主，电气化铁路牵引变电器多选择V/v 接线的方式，有时在交大外部电源容量时会采用单相接线形式变压器。
1.2 高速铁路牵引变压器我国的高速铁路通常采用的是V/x 接线牵引变压器。
这种牵引变压器方式的构成主要是两台单相变压器，变压器分别和接触网和负馈线连接，中间抽头和钢轨连接。
2 牵引供电系统2.1 牵引变电站2.1.1 牵引变电站位置确定牵引变电站与车站内的降压变电站一起组成牵引降压混合变电站，然而并不是每个车站都是牵引降压混合变电站。
它的设置取决于牵引系统网络结构、牵引网电压等级、牵引网电压损失、供电质量，并涉及到杂散电流防护、线路能耗、土建造价及运营维护等因素。
2.1.2 牵引变电站设备牵引变电站的主要设备是27.5kV 开关柜、整流变、整流器、直流1500V正负母排、直流高速开关。
27.5kV开关柜应选用SF6 绝缘全封闭组合电器，以减少占地面积。
27.5kV 开关柜进线还配有避雷器，防止雷电波入侵。
整流器组由24 个整流二极管与24 个保护二极管组成，每个牵引变电站有两套整流器组，每套整流器为6 相12 脉波整流，单独运行时输出的为12 脉波的脉动电流，两套并列运行时输出的为24 脉波的脉动直流电。
2.1.3 牵引变电站电气主接线牵引降压混合变电站采用27.5kV 单母线分段运行。
从主变电站或上一座变电站引进的两路27.5kV 交流电源分别送至27.5kV 一/ 二段母线。
每座牵引降压混合变电站有两组整流器组，设置在同一27.5kV 母线上并联运行，这种接线保证两套整流器组输出功率均匀，等效24 脉波整流，利于谐波治理。
当牵引降压混合变电一台整流机组解列时，由另一台整流机组在允许过载的条件下继续运行。
城市轨道交通牵引供电系统分析
城市轨道交通牵引供电系统分析摘要：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，所以对于其关键技术进行研究是有必要的。
关键词：城市；轨道交通；牵引供电系统1地铁车辆供电系统构成为了保证地铁的顺利运营，我们必须做好地铁供电系统的运行工作。
其关键作用是为地铁及其电气设备供电。
在地铁供电系统中，关键可分为高压电源供电和地铁内部结构供电。
高压电源可以立即应用于市政工程的用电。
在供电的情况下，一般采用混合供电方式、分散供电方式和集中供电方式。
地铁内部结构的供电分为照明供电和牵引供电。
牵引供电的目的是将高压交流电源转换为地铁运营所需的直流稳压电源。
然后根据同轴电缆将其发送到地铁-轨道交通接触网，地铁在用电过程中会立即从轨道交通接触网获得必要的用电。
在地铁照明灯具供电系统中，不仅需要给照明灯具供电，还需要给离心泵和离心风机供电。
该供电系统主要由电源线及其降压配电设备组成。
2牵引供电系统的关键技术2.1 双向变流装置双向变流装置通常由交流开关柜、变压器柜、双向变流器柜、直流开关柜和负极柜组成，整体接线方案与现有二极管整流机组的相一致。
其交流侧通过35kV开关柜被接于牵引变电所内的35 kV母线段；直流侧正极通过1500V直流开关柜被接于牵引变电所内的直流母线段正极，负极仍保留直流控制柜内的隔离开关，且被接于牵引变电所内的直流母线段负极。
传统二极管整流机组牵引供电方式中直流侧短路保护主要依赖直流进线柜和直流馈线柜的保护设施。
直流进线柜保护包含大电流脱扣保护和逆流保护；直流馈线柜保护包含大电流脱扣保护、ΔI保护、di/dt保护、过电流保护和双边联跳保护，各种保护相互配合，从而实现牵引网近、中、远端短路的全范围保护。
地铁牵引供电系统原理与组成
地铁牵引供电系统原理与组成地铁，咱们日常出行中不可或缺的小伙伴，不知道你有没有想过，地铁是怎么跑起来的呢？这其中就有一个非常重要的环节，就是牵引供电系统。
嘿，听起来可能有点儿枯燥，但我跟你说，这其实是一个很有趣的故事！今天咱们就来聊聊地铁牵引供电系统的原理与组成，保证让你听得津津有味。
1. 地铁牵引供电系统概述首先，咱们得明白，牵引供电系统就是给地铁提供动力的“发电机”。
可以说，没有它，地铁就像没有电的手机，啥也干不了。
简单来说，它的主要任务就是把电能转化为机械能，让地铁快速穿梭在城市的地下。
1.1 牵引供电系统的组成这个系统其实由好几个部分组成，听起来复杂，但别担心，咱们一点一点来。
首先是“供电设备”，它负责把高压电源转化为适合地铁使用的低压电。
接着，就是“变电站”，它就像个变身的魔法师，把电压变得适合地铁跑。
然后是“接触网”，这是地铁与电力的“亲密接触”，确保电流能顺畅地送到列车上。
最后，还有“牵引电机”，这是列车的动力源泉，直接让地铁跑起来，飞速向前。
1.2 牵引供电系统的工作原理说到工作原理，其实就像是一场默契的舞蹈。
电流从变电站出发，沿着接触网一路奔向列车，像是给列车打了个“鸡血”。
列车上的牵引电机接收到电后，就开始工作，带动列车往前冲。
这过程就好比是你喝了咖啡，瞬间充满了能量，准备迎接新一天的挑战。
2. 牵引供电的电气特性接下来，我们再聊聊牵引供电的电气特性。
这个部分有点儿专业，但其实也没那么难。
总的来说，地铁的牵引供电主要是通过直流电和交流电两种形式来提供动力。
2.1 直流电与交流电的区别直流电就像是你的老朋友，稳定可靠，一直都是同一个方向。
它在地铁初期时被广泛使用，动力强劲，容易控制。
但随着技术的发展，交流电开始走入人们的视野，像个新晋的“网红”。
交流电的优点在于能够传输更远的距离，减少能量损耗，简直是为地铁的发展开辟了新天地。
2.2 功率因数的重要性此外，功率因数也是一个必须得提的概念。
城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全综述
城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全综述摘要：近年来，随着城市化进程加快，城市轨道交通(简称“城轨交通”)以其运量大、安全环保等特点得到快速发展。
截至2021年底，中国内地共有50个城市开通城轨交通线路，运营线路总里程达到9192km。
运营的城市轨道交通制式通常包括地铁、有轨电车、轻轨、市域快轨等。
作为城轨交通的主要动力来源，直流牵引供电系统的安全供电技术至关重要。
本文对城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全进行分析，以供参考。
关键词：城市轨道交通；直流牵引供电；杂散电流引言近年来，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城市轨道交通发展现状对于我国城市轨道交通发展而言由于各方面因素的影响导致其起步较晚，但随着社会的发展，城市轨道也得到了不断的扩展和发展，并取得了骄人的成绩。
尤其是如今我国综合国力的提升以及技术的发展，城市轨道交通也进入了飞速发展阶段。
为了更好地缓解城市交通压力以及贯彻和落实可持续发展理念，国内外均加强了对城市轨道的建设。
虽然我国城市轨道交通得到了快速发展但是和西方发达国家相比仍存在一定的差异，譬如，轨道交通的资金投入方面较为单一；因为轨道交通的建设成本较高所以，政府需要耗费大量的资金来维持其运行等；对于其供电模式而言则仍主要采用的是直流牵引供电，进而导致其在运行过程中极易出现残压情况，严重制约了轨道运行效率等。
所以，对于我国的城市轨道交通而言，其仍有较大的发展空间，仍需要加强对信息技术、供电模式的优化，从而促进我国城市轨道交通的可持续发展。
一般情况下，城市轨道交通主要是依靠电力来实现运作的，其不仅运行速度快，而且准时性高，其荷载量也明显高于传统交通方式，但是，由于各方面因素的影响导致，并且由于在目前主要是采用的直流牵引供电导致其接触网极易出现残压问题，所以必须要采取科学的处理措施，提升创新能力来对供电系统接触网进行优化改进，提升城市轨道的运行效率。
轨道交通供电系统综述
文章编号：１００５—７２７７（２００７）０１—０００５—０３２００７年第２９卷第１期第５页电气传动自动化ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＶｏｌ．２９，Ｎｏ．１２００７，２９（１）：５～７１概述现行的轨道交通供电系统一般采用集中供电的１１０／３５ｋＶ两级供电方式，供电系统包括牵引变电所系统、降压变电所系统、电力监控系统和杂散电流防护系统４个子系统。
２牵引变电所系统２．１牵引变电所系统设计牵引供电系统按一级负荷考虑，由环网系统提供二路独立的电源供电。
３５ｋＶ母线采用单母线分段接线方式。
二套整流机组接于同一段母线，以保证输出功率、相角、电压等平衡。
系统采用两套一次侧移相±７．５°相角的１２脉波整流变压器与整流器并联构成等效２４脉波整流机组，并接到同一段３５ｋＶ母线，大大降低了对电网的干扰。
直流母线采用单母线接线方式。
直流系统一般设２台进线柜，４台馈线柜，１套负极柜。
为了节约投资与空间，在有牵引变电所的车站，牵引变电所与降压变电所合建为牵引降压混合变电所，共用一套交直流电源屏、控制信号屏。
由于直流牵引供电系统的特殊要求，直流设备绝缘安装，钢轨与大地是绝缘的。
为保证设备和人身的安全，防止钢轨电位升高，采用每个车站设一台钢轨电位限制器，并要合理地与直流设备框架保护配合。
变电所按无人值守方式设计，其监控设备与继电保护装置相配合可以实现就地、集中和远方的测量、监视、控制。
２．２系统基本功能描述将来自于主变电所或相邻３５ｋＶ变电所的３５ｋＶ交流电源，通过整流变压器降压和整流器整流构成等效２４脉波直流，经过直流快速开关设备向接触网供电，不间断地供给电动列车优质电能。
在接受３５ｋＶ交流电源的同时，通过中压环网向相邻３５ｋＶ变电所供电。
２．３系统构成及配置牵引变电所系统由３５ｋＶ交流开关柜、整流变压器、整流器、直流开关柜、所用交直流屏和钢轨电位限制器等设备构成。
２．４运作模式将来自于主变电所的３５ｋＶ电源，通过中压网络分配给牵引变电所，并通过降压整流，变成轨道交通电动列车使用的直流电源，再通过沿线架空接触网及回流网等，不间断地供给轨道交通电动列车电能。
城市轨道交通供电与牵引系统
城市轨道交通供电与牵引系统简介城市轨道交通供电与牵引系统是城市轨道交通运营的核心部分，为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供应，并通过牵引系统将电力转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对城市轨道交通供电与牵引系统的关键组成部分进行详细介绍。
供电系统城市轨道交通的供电系统主要由供电设备、接触网和供电馈线组成。
供电设备供电设备是城市轨道交通供电系统的核心部分，它主要包括变电站、配电装置和电力传输线路等。
变电站负责将输入的电能进行变压、变流等处理，输出适合城市轨道交通使用的高电压电能。
配电装置用于将变电站输出的电能分配到不同的供电馈线上。
电力传输线路则将电能从变电站输送到供电馈线。
接触网接触网是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成部分，它负责将电能从供电设备传输到行车区域。
接触网通常采用悬挂在轨道上方的导线或导轨，通过接触网与车辆上的供电装置接触，将电能传输给车辆。
供电馈线供电馈线是连接接触网和供电设备的部分，它通过分布在轨道两侧或中央的电缆将电能传输给接触网。
供电馈线主要负责将变电站输出的高电压电能传输到接触网，以供行车区域的车辆使用。
城市轨道交通的牵引系统是将电能转化为动力，驱动车辆运行的关键部分，它主要包括牵引变流器、牵引电机和传动装置等。
牵引变流器牵引变流器是将供电系统提供的直流电转化为交流电，并根据车辆的运行需求控制输出功率和频率的设备。
牵引变流器通常由多个晶闸管或功率模块组成，通过调整晶闸管的导通和封锁，实现对电流和电压的控制，从而实现对车辆的驱动力和制动力的控制。
牵引电机牵引电机是城市轨道交通车辆中的动力装置，它根据牵引变流器输出的交流电能，将电能转化为机械能，驱动车辆运行。
常用的牵引电机包括直流电机和交流电机，其中交流电机又包括异步电机和同步电机等。
传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的部分，它主要通过减速器和传动轴等组件实现。
传动装置的设计对车辆的运行稳定性、效率和能耗等方面有着重要影响。
城市轨道交通供电系统及电力技术分析
城市轨道交通供电系统及电力技术分析随着城市发展和人口增长，城市交通问题日益突出。
轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分，对于缓解城市交通拥堵、改善环境质量、提高出行效率具有重要意义。
而轨道交通供电系统和电力技术是确保轨道交通安全、高效运行的关键。
本文将从城市轨道交通供电系统和电力技术的角度进行分析，探讨其在城市轨道交通发展中的重要作用和发展趋势。
一、城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是指为城市地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通提供电力的系统，主要包括牵引供电系统和辅助供电系统两部分。
1. 牵引供电系统牵引供电系统是为轨道交通列车提供牵引电力的系统，一般采用直流750V或交流1500V/3000V供电。
其主要包括接触网、供电设备、牵引变流器等组成部分。
接触网是牵引供电系统的核心，通过接触网与列车上的受电弓实现电能传输，为列车提供所需的牵引电力。
供电设备一般包括变电所、配电设备等，用于将电能从电网输送至接触网。
牵引变流器则是将接触网提供的直流或交流电能转换为适合列车牵引用的电能。
二、城市轨道交通电力技术分析城市轨道交通电力技术是保障轨道交通设备安全、高效运行的关键。
随着城市轨道交通的快速发展，相关电力技术也在不断创新和完善，主要体现在以下几个方面。
牵引电力技术是影响轨道交通列车动力性能和运行效率的关键技术。
传统的牵引电力技术主要包括直流牵引和交流牵引两种。
在直流牵引技术中，采用直流电机驱动列车运行，具有良好的启动和加速性能，适用于地铁等短途快速运行的轨道交通系统；在交流牵引技术中，采用交流感应电动机或交流同步电动机驱动列车运行，具有较大的功率范围和较高的效率，适用于城市轨道交通系统中的长途高速运行。
随着磁悬浮技术的不断进步，利用磁悬浮技术实现牵引动力已成为轨道交通发展的新趋势，具有运行速度快、噪音低、能耗低等优势。
供电系统技术是保障轨道交通列车牵引供电的关键技术。
随着轨道交通系统的不断完善和扩建，其供电方式也在不断创新和优化。
浅谈城市轨道交通牵引供电系统
浅谈城市轨道交通牵引供电系统城市轨道交通牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网组成，牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和整流后输送给接触网，以供电给沿线路行驶的电力机车。
接触网作为传输电能的最后一环，它和电力机车受电弓、集电靴等取流设备的滑动接触将牵引变电所送来的电流送给电力机车。
接触网主要有柔性接触网（如图一所示）、刚性接触网（如图二所示）和接触轨（如图三所示）三种形式，柔性和刚性接触网都是以架空形式安装，与机车的受电弓接触送电。
接触轨则在地面安装，受制于轨道、土建等其他问题制约，在个别单渡线、交叉渡线及连续道岔处存在断口，当受车辆、线路、信号等多个系统共同作用下产生机车无法取流的"失电区"，直接影响运营安全。
如何解决"失电区"问题是接触轨工程面对的一个技术难题，也是确保运营安全的关键。
本文重点分析接触轨工程产生机车无法取流"失电区"的原因，并以广州地铁六号线一期（以下简称6号线）接触轨工程为例，说明如何利用其他接触网安装方式，提出不同线路环境下接触轨工程"失电区"的解决方案。
1、接触轨"失电区"形成的原因分析接触轨"失电区"形成不是由接触轨这单一系统原因造成的，而是由车辆、线路、接触轨这三个系统相互制约，共同作用下产生的。
1.1车辆的电气构造以6号线为例，正线采用DC1500V接触轨受流制式，车辆采用L型车四辆编组形式，共布置了四组集电靴、两组受电弓，低压电气（辅助电气）连通，分别形成了集电靴取流系统和受电弓取流系統，如图四、图五所示。
四组集电靴分散布置在车辆前中后三个位置，集电靴之间存在一定的间距。
1.2接触轨"失电区"形成原因分析接触轨受线路原因主要是道岔影响形成断口，在9号道岔或者12号道岔单渡线、交叉渡线、带存车线的交叉渡线及连续道岔处形成连续断口，如图六所示，不同情况下，断口长度以及间距各不一样。
轨道交通牵引供电系统综述
轨道交通牵引供电系统综述作者：尚子祺来源：《中国科技博览》2017年第07期[摘要]国家政府的重视与技术资本的雄厚为城轨交通的发展提供了保障，牵引供电系统又是城轨交通的核心，是电车正常运行的有力保障，所以对牵引供电的研究与分析是极为必要的。
[关键词]轨道交通；牵引供电系统；关键技术中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0136-01引言社会在不断地发展，社会的发展必然需要并推动交通的发展，而轨道系统作为一种重要的环保节能的交通方式，必然受到政府的鼓励与支持。
我国的城轨交通事业正处在精心设计与兴旺发展的阶段，其一定会带动其他相关产业的飞速发展，为城轨交通关键技术的研究突破奠定雄厚的技术基础。
一、城市轨道交通牵引供电系统1、直流制城市中的变电所、牵引网以及接触网的设计和搭建方式主要采用直流1500伏特的供电方式。
此类型的牵引网采用了双边供电方式，若出现线路故障则换用大双边供电方式，从而达到跨越区域供电的效果。
此外，直流制供电方式还采用了杂散电流保护机制。
直流制式可以很好的将电能分流到各个网络，且可以进行较远距离的传输，但是由于它的变电模式，导致可以提供的供电距离较短，会增加一部分设备投资成本，此外该系统传输速率较低。
综上，此系统并没有很强的优势可言。
2、交流制交流制式的牵引供电系统，则采用25千伏特的交流电进行传输，牵引变电所多采用单向的“电压—电压”相接方式，变电所内装配有两部变压器，这两部变压器多采用双绕组的单相变压方式，它们结合在一起构成了一角开口的三角形结构，其中被接入电网的端口是高压侧的两个开口端以及一个公共端口，接地的一端是低压侧的公共端，其他两个开口端分别与牵引侧母线相接。
对于降压系统而言，除了终端降压以外，在线路的区间内也设置了加压系统，方便区间内的设备照明使用。
但是因为该系统长时间处在动态取流的状态，接触压力极大，所以采用交流制牵引供电方式对设备的耐磨损要求极高。
轨道交通牵引供电系统综述
轨道交通牵引供电系统综述摘要：随着人们出行需求的不断提高，轨道交通牵引供电系统开始受到广泛关注。
因此，本文主要对轨道交通牵引供电系统进行了简单分析，指出了当前轨道交通牵引系统的几种形式，并简单列举和说明了目前轨道交通牵引电源系统可能出现的各种问题。
为缓解城市化进程中的持续拥堵，近年来，中国在各城市加大了轨道交通建设。
城市轨道交通是城市交通的重要组成部分。
为了保证其正常运行，有必要加强对城市轨道交通直流牵引供电系统的研究。
对于更为重要的牵引供电系统，本文在介绍了交直流牵引供电系统的作用和优缺点后，重点介绍了不同牵引供电系统相关技术，以供参考。
关键词：轨道交通；牵引供电；综述举措引言随着近年来我国经济水平的快速发展和逐步提高，我国基础设施建设逐步取得了一些令人瞩目的成就。
特别是在中国的地铁道路建设中。
根据目前可靠的调查数据，我国目前的铁路运营历史已达到12万多公里，铁路仍在持续建设过程中，技术水平也在进一步提升过程中。
同时，全国各大城市基本实现了铁路的布局和建设。
轨道交通涉及的内容很多，组成部分比较复杂。
然而，除了中国轨道交通发展里程电气化率达到60%以上的优异成绩外，牵引供电系统也是保障轨道交通供电系统正常运行不可或缺的一部分。
因此，本章重点对轨道交通牵引供电系统进行分析研究，确保供电系统在铁路运输过程中提供可靠、安全、优质的电能。
在推动轨道交通牵引供电系统发展的同时，还需要进一步有效推动轨道交通系统发展。
1牵引供电系统的简介牵引供电系统的组成非常简单，主要包括牵引变电所和牵引网两部分。
除了牵引变压器的类型和牵引变电站的连接方式外，我们在轨道交通系统中最关注的主要问题还包括供电方式的选择对牵引网络电压水平的影响。
1.1牵引变电器为了避免一台牵引变压器的问题对整个铁路交通造成巨大影响，直接设置两台牵引变压器来解决这个问题。
一般而言，高速铁路使用的牵引变压器为接线牵引变压器。
这种连接式牵引变压器主要由以下部分组成：单相变压器、变压器：接触网、中间抽头、轨道连接等。
城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术
城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术摘要：随着经济和科技发展，交通运输领域也表现出快速发展趋势，很多一二线城市纷纷建设轻轨、地铁等，其中，城轨供电问题成为一个难题。
城轨系统电源来自于城轨交流牵引供电系统。
为了缓解城轨供电压力，本文对供电系统进行分析，希望可以供应更多电力。
关键词：城市轨道交通；交流牵引供电；关键技术1传统城市轨道交通直流牵引供电系统城市轨道交通牵引供电系统一般由城市电网电源和城市轨道交通内部供电系统两部分组成，一般采用设置专门的主变电所为牵引变电所及降压变电所集中提供电源。
主变电所高压侧进线电压一般取自110kV三相城市电源，经主变降压后变成35kV或者10kV。
牵引变电所、降压变电所均为一级负荷需保证有两路独立的电源。
城市轨道交通中机车所需的功率一般不大，线路长度一般为几十公里，供电距离相对干线铁路较小，牵引网所需的电压等级不是很高，故而城市轨道交通普遍都使用了直流的供电制式。
而且直流制相较于交流制没有电抗压降，所以在同样的电压等级下条件，直流制的电压损失更低。
因为城市轨道交通设置在城市之内，其敷设的各电力线路布置在市区各建筑群之间，为了保证安全，系统的电压等级不宜过高。
而且直流供电没有了接触网电分相的问题，使得列车的运行效率提高。
主牵引变电所的降压变压器将取自城市电网的三相高压交流电压降至35kV，再通过中压网络将该电压送至牵引变电所。
牵引变电所的作用就体现在整流变压器将交流电再次降压，或者利用整流器将交流电转化为适合电力机车的低压直流电。
然后通过馈线将牵引变电所馈出的直流电送到牵引网上，列车通过其受流器与接触网的滑动接触从而获得电能。
然而作为电流返回至牵引变电所的流通路径的钢轨，它和大地之间并非完全绝缘，所以当电流途径钢轨回流至牵引变电所的时候。
将会有部分电流泄漏至大地中，从大地回流至牵引变电所。
这种泄漏到道床及其周围土壤介质中的电流分布广泛，称为＂迷流＂或＂杂散电流＂。
城市轨道交通车辆牵引电源系统分析
城市轨道交通车辆牵引电源系统分析首先是车辆牵引电机。
车辆牵引电机是城市轨道交通车辆的关键部件，它将电能转换为机械能，提供驱动力。
目前，常用的车辆牵引电机有直流电机和交流电机两种。
直流电机具有体积小、速度可调、输出力矩大等优点，但需要使用刷子和电机调速器，维护成本较高；交流电机则无需使用刷子和调速器，维护成本低，但输出力矩相对较小。
根据具体的要求和限制，选择合适的牵引电机。
其次是牵引变流器。
牵引变流器将电源系统提供的直流电转换为交流电，以满足电机的工作要求。
牵引变流器具有高效率、快速响应、可靠性高等特点。
通常，牵引变流器采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为功率开关元件，通过PWM（脉宽调制）技术来控制输出电流的大小和方向。
此外，为了提高系统的可靠性，通常还采用冗余设计和故障检测保护机制。
再次是牵引电池。
牵引电池是为城市轨道交通车辆提供电能的重要装置。
牵引电池的类型主要包括铅酸电池、镍氢电池和锂电池等。
不同类型的电池具有不同的特点和适用范围。
例如，铅酸电池成本低、安全性高、循环寿命长，但能量密度较低；锂电池能量密度高、寿命长，但成本高、安全性相对较低。
根据车辆的运行需求和设计要求选择合适的牵引电池。
最后是电力供应系统。
电力供应系统将电力传输到牵引电源系统，以为牵引电机和牵引变流器提供电能。
电力供应系统包括接触网、碳刷、集电装置和电缆等部件。
接触网可以通过与车载设备的接触，将电能传输到车辆上；碳刷和集电装置将电能从接触网传输到牵引电机；电缆则将电能从集电装置传输到牵引变流器和其他车载设备。
电力供应系统需要具备稳定性好、效率高、传输能力强等特点。
综上所述，城市轨道交通车辆牵引电源系统是城市轨道交通系统的重要组成部分，它直接关系到车辆的运行效能和安全性。
为了保证城市轨道交通车辆的正常运行，设计者需要对牵引电源系统的各个部分进行合理配置和选型，确保其性能稳定、可靠性高。
同时，随着科技的不断发展和创新，牵引电源系统也会不断地进行优化和改进，以适应不同城市轨道交通的需求和发展。
城市轨道交通车辆牵引与供电系统概述
封闭式三相笼型异步电动机结构
定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
A ----X 三相绕组 B ----Y
C---- Z
机座：铸钢或铸铁
鼠笼转子
转子
铁心：由外周有槽的 硅钢片叠成。 (1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体； 或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也 分为三相，并且接成 星形。
气隙：定子和转子之间
必须有一个气隙
交流电动机的特点
交流电动机没有转向器，构造简单，运行可靠，效 率较高，维护很少，价格低廉；转子坚固，定子绕 组沿圆周均匀分布，电动机体积小，能够获得较大 的单位质量功率；其机械特性较硬，具有较好的防 空转性能，使黏着利用提高；且微电子技术的发展 使异步电动机的调压变频调速得以顺利实现。
效率高 由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量 损耗。
列车控制系统工作原理
城市轨道交通车辆的控制电路，是低电压小功率电 路，分为有接点的直流电路和无接点的电子电路。 有接点的直流电路由主控制器、继电器、电气控制 的低压部分、联锁接点组成；无接点的电子电路由 微机及各种电子单元组成，如列车牵引系统控制单 元、制动控制单元、空调控制单元等。
包括下部支杆5、下部导杆6、上部支杆7和上 部导杆8；
采用高强度冷拔无缝管制作。
• 高度止挡2：
安装在下部导杆侧下方的基础框架上； 用以限制受电弓的最大升弓高度。
• 弓头：
是弓与网相接触的部分； 由集流头9、接触带10、转轴、端角11和弹簧 盒组成。
• 升降弓装置12：
城市轨道交通供电系统概述
源(如110kV、)，经主变电站进行电压转换，将外部电源降压(如35kV
或10kV)后，由主变电站集中向牵引变电所和降压变电所供电的外部
电源引入模式。
(2)分散式供电
是相对于集中式供电而言的，是指轨道交通不
设主变电站，由沿线城市变电站直接向牵引变电所和降压变电所提供
中压(35kV或10kV)电源的供电模式。
一、电力牵引制式种类
1.牵引制式概述
电力牵引制式是指牵引供电系统向电动车组或电力机车供电所提
供的电流和电压的制式。目前电力牵引制式按电流分，有直流制
式和交流制式；按相数分，有单相和三相。
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一、电力牵引制式种类
2.馈电方式、牵引制式与受流方式
架空式适合所有不同的牵引制式。
(1)架空式
(2)第三轨
输电线路是向用户传输电能的通道，一般来说其电压较高，即
采用高压传输，其特点是线路较长，覆盖区域广。配电线路是
向用户分配电能的通道，其电压相对较低，也就是通常说的低
压配电线路，其特点是线路较短。由此可见，不同的电网，其
电压等级也不一样。
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一、城市轨道交通供电系统概况
(1)集中式供电
指轨道交通从城市电网引入较高电压等级的电
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二、城市轨道交通供电系统结构
1.根据变电所供电接线方式划分
(1)环网供电 主变电所向沿线的所有牵引变电所和降压变电
所供电。
图1-3
双环网供电接线示意图
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二、城市轨道交通供电系统结构
(2)单边供电 当轨道线路沿线附近只有一侧有电源时，常采
用单边供电。
图1- 4
单边供电接线示意图
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轨道交通牵引供电系统综述
在各行各业不断发展的今天，轨道交通扮演了非常重要的角色，可以说轨道交通已经成为了现如今生活生产中必不可少的一项组成内容。
在轨道交通系统中，牵引系统是重要的组成内容，所以也是轨道交通研究人员重点关注的内容。
为了进一步保证轨道交通系统的安全性和可靠性，本文将就轨道交通牵引供电系统展开论述。
标签：轨道交通；牵引供电；供电系统
1 牵引变压器
1.1 普通铁路牵引变压器
普通铁路牵引变电所内的牵引变压器设置了两台，一旦其中一台出现故障那么另一台将启动保证正常供电。
原变压电压等级主要是以110kv为主，电气化铁路牵引变电器多选择V/v接线的方式，有时在交大外部电源容量时会采用单相接线形式变压器。
1.2 高速铁路牵引变压器
我国的高速铁路通常采用的是V/x接线牵引变压器。
这种牵引变压器方式的构成主要是两台单相变压器，变压器分别和接触网和负馈线连接，中间抽头和钢轨连接。
2 牵引供电系统
2.1 牵引变电站
2.1.1 牵引变电站位置确定
牵引变电站与车站内的降压变电站一起组成牵引降压混合变电站，然而并不是每个车站都是牵引降压混合变电站。
它的设置取决于牵引系统网络结构、牵引网电压等级、牵引网电压损失、供电质量，并涉及到杂散电流防护、线路能耗、土建造价及运营维护等因素。
2.1.2 牵引变电站设备
牵引变电站的主要设备是27.5kV开关柜、整流变、整流器、直流1500V正负母排、直流高速开关。
27.5kV开关柜应选用SF6绝缘全封闭组合电器，以减少占地面积。
27.5kV开关柜进线还配有避雷器，防止雷电波入侵。
整流器组由24个整流二极管与24个保护二极管组成，每个牵引变电站有两套整流器组，每套整流器为6相12脉波整流，单独运行时输出的为12脉波的脉动电流，两套并
列运行时输出的为24脉波的脉动直流电。
2.1.3 牵引变电站电气主接线
牵引降压混合变电站采用27.5kV单母线分段运行。
从主变电站或上一座变电站引进的两路27.5kV交流电源分别送至27.5kV一/二段母线。
每座牵引降压混合变电站有两组整流器组，设置在同一27.5kV母线上并联运行，这种接线保证两套整流器组输出功率均匀，等效24脉波整流，利于谐波治理。
当牵引降压混合变电一台整流机组解列时，由另一台整流机组在允许过载的条件下继续运行。
两座牵引降压混合变电站各引一路直流馈线对同一个区段的触网进行双边供电。
当一座牵引降压混合变电站两组整流器组都退出运行时，允许触网单边供电。
整理器组由27.5kV整流变开关、整流变压器、整流器、正负极闸刀组成，整流变将27.5kV交流电降压并整流为1500V直流电。
鉴于两套整流机组接于同一段母线上，所以直流母线采用不分段单母线接线。
整流机组正极通过正极闸刀与正母线相连，整流机组负极通过负极闸刀与负母线相连，直流正母线设四路直流高速开关馈出线，负母线通过回流线与走行轨相连，这样通过电动列车的受电器与接触网的接触滑行，就构成了一个完整的直流牵引电动机受电回路。
馈出回路通过直流高速开关分别向左右两个方向的上、下行牵引网供电。
线路末端站可能只有两路馈出线，车辆段馈出线数量要根据需求设置。
馈出线的直流高速开关至正线触网间设触网闸刀，在上行、下行同一供电分区绝缘分段处设有接触网联络闸刀。
2.1.4 牵引变电站继电保护配置
2.1.4.1 整流器组继电保护配置
牵引变压器电流速断保护：整流机组主保护，保护1500V母线至馈出线之间的相间短路故障，同时也是整流器本体保护的后备保护。
牵引变压器反时限过电流保护：保护动作时间随短路电流的增大而减小，电流越大，保护越快。
牵引变压器定时限过电流保护：反时限过电流保护的后备保护，动作时间小于反时限。
牵引变压器零序电流保护：主保护，利用接地时产生的零序电流使保护动作。
牵引变压器温度保护：变压器正常运行温度为70～90℃。
127.5℃报警，150℃跳闸。
整流二极管保护：整流器内一个二极管故障时发出报警，两个二极管故障开关跳闸。
正负母排温度80℃报警，90℃跳闸；散热器温度140℃报警，150℃跳闸。
整流器过电压保护：整流器交直流侧均设有过电压保护，交流侧采用RC回路，直流侧采用RC回路加压敏电阻，保证两侧的过电压被吸收。
2.1.4.2 直流1500V系统继电保护配置
1500V直流高速开关的大电流脱扣保护：开关本体自带保护，无延时跳开1500V直流高速开关。
电流增量保护ΔI与电流上升率di/dt保护：电流增量保护ΔI是接触网主保护，其保护范围是该牵引降压混合变电站的近、中端，也能切除大电流脱扣保护范围内的较小的远端短路故障。
Imax正向过电流保护：作为中、近端短路故障的后备保护。
整定要求小于大电流脱扣保护的整定值，大于电流增量ΔI值。
接触网热过负荷保护：根据电缆电流及接触网的发热量等推算出电缆温度，当电缆温度超过整定值时，同一供电区域两个直流高速开关跳闸。
双边联跳保护：故障情况下，为确保相邻牵引降压混合变电站向同一故障区间供电的断路器可靠跳闸而增设的后备保护。
框架泄漏保护：是切除直流设备正极对机壳（大地）发生短路故障，接触网对架空线发生短路故障而设置的保护。
电流型框架保护是直流系统主绝缘击穿，故障站及相邻车站同一供电区域共八台直流高速开关、两台整流机组27.5kV开关跳闸。
电压型框架保护其时间整定要迟于钢轨电位限制装置，故障站四台直流高速开关、两台整流机组27.5kV开关跳闸。
直流高速开关自动重合闸：当线路持续短路故障时，直流高速开关会检测3次后闭锁，否则直流高速开关会自动重合闸。
2.2 接触网
2.2.1 接触网的作用及特点
接触网是电力牵引系统的重要组成部分，机车通过受电弓或受电靴从接触网中得到电能，接触网保证了列车安全、可靠、快速运行。
接触网具有以下特点：
①接触网由于与电动车组在空间上的关系，和轨道一样无法采取备用措施。
所以一旦接触网发生故障，整个供电区间即全部停电。
②接触网下有许多电动车组在高速运动，运行中不可避免地会产生受电弓离线而引起的电弧。
再加上处于露天环境，其发生故障的可能性较电力电缆线路要大得多。
③为了保证电动车组安全、可靠、质量良好地从接触网取流，对接触网导线的高度、拉力值、定位器坡度，接触网弹性、均匀度等都有定量要求。
2.2.2 接触网的分类
2.2.2.1 柔性架空接触网
柔性架空接触网由带张力的柔性金属导线组成。
在运行过程中，受电弓与接触线保持可靠的弓网张力，并进行取流。
其主要特点是以线索形式存在，隧道净空要求较大，运营维护的工作量也较大，但在露天可靠性较高。
上海轨道交通地面及高架线路绝大部分采用柔性架空接触网。
2.2.2.2 刚性架空接触网
刚性架空接触网将传统的接触线夹装在汇流排中，靠其自身的刚性保持接触线的固定位置。
2.2.2.3 接触轨式接触网
接触轨式接触网是沿线路敷设的与轨道平行的附加轨，又称为第三轨，电动车组由伸出的受电靴与之接触而接受电能。
接触轨式接触网具有构造简单、安装方便、维修性好、投资省、寿命长等优点。
3 结束语
本文介绍了牵引变压器和牵引供电系统，希望本文的提出具有一定的参考价值。
参考文献
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