牵引变电所简介
牵引变电
牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和...牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和动车组使用。
类型与主要设施根据电力牵引采用电流制的不同，牵引变电所区分为直流、低频交流及工频交流三种类型。
直流牵引变电所具有降压和整流两种功能，主要设备有降压变压器及整流装置。
用于直流制电气化铁路、矿山与城市轨道交通电力牵引系统。
低频交流牵引变电所具有降压和变频两种功能，主要设备有降压变压器、变频设备和升压变压器。
电力系统的三相工频交流电，经降压并将工频变换成低频162/3Hz，供具有单相整流子牵引电机的机车使用。
这种牵引变电所在西欧一些国家（德国、瑞士、瑞典等）得到采用。
工频交流牵引变电所的主要功能是降压，主要设备是降压变压器，以及无功、谐波综合补偿装置等，随着工频交流电力牵引制的发展，这类牵引变电所在中国、欧洲等不少国家得到广泛应用。
所有类型牵引变电所，都设有由断路器或快速开关、母线、测量用电流、电压互感器和避雷器等电气设备构成的屋外和屋内式配电装置，用以汇集和分配电能；各种电力变压器和换流设备，用以变换电压（降压和升压）、变换电流（整流）与频率（变频）；设于控制室内的控制、测量、信号、继电保护和自动、运动装置，它们是保证电气设备安全、经济运行的监控和保护设施；还设有供变电所运行、维护和控制、保护等需用的交、直流自用电电源与低压配电装置等。
各种牵引变电所功能与主要设施的示意框图见下图。
主要特点电气化铁路和城市轨道交通牵引变电所为一级电力负荷，要求电力系统必须采用双回进线或由两个电源点的环网进线，对其可靠供电。
城市轨道交通牵引变电所概述
牵引变电所内部相关高压电气设备多，电压高，电流大，防火要求高。
3. 维护周期长
牵引变电所用的变压器、整流器、中低压开关设备需要进行人工维护，一般白天 进行设备维护，维护周期相对较长，因此尽量选用设备范围内免维护、免维修的设 备。
4. 有效利用再生电能
应使列车制动时产生的电能回馈给牵引网，补给牵引网电能，提高电能利用率。
5. 成套设备
成套设备是指按一定的线路方案将有关一次、二次设备组合而成的设备，如高压开关柜， 低压配电屏，高、低压电容器柜和成套变电站等。
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1. 变换设备
变换设备是指用以变换电能电压或电流的设备，如电力变压器、整流器、电压互 感器、电流互感器等。
2. 控制设备
控制设备是指用以控制电路通断的设备，如各种高、低压开关设备。
3. 保护设备
保护设备是指用以保护电路过电流或过电压的设备，如高、的无功功率，以提高系统功率因数的设备，如高、低压电 容器和静止无功补偿装置等。
4. 有效利用再生电能
牵引变电所主要设备的技术条件如表2-1所示。 表2-1牵引变电所主要设备的技术条件
3牵引变电所的工作原理
图2-1直流牵引变电所的接线原理
直流牵引变电所从主变电站或城市电网双电源受电，经整 流机组变压器降压、分相后，按一定整流接线方式由大功率硅 整流器把三相交流电变换为与直流牵引网相应电压等级的直流 电，向电动车组提供直流电能。直流牵引变电所的接线原理如 图2-1所示。
牵引变电所原理
牵引变电所是一种用于电气牵引系统的供电设备，主要用于供应电力给铁路牵引车辆。
其工作原理如下：
1.输电系统：牵引变电所通常连接到高压输电网，通过输电线路将电能传输到牵引变电所。
2.变电系统：牵引变电所内部设有变电设备，包括变压器和开关设备。
变压器将输电线路上的高压电能转换为所需的供电电压，通常为600V或1500V。
3.供电系统：将被转换后的供电电压通过开关设备分配和控制，根据牵引车辆的需要进行调节和供应。
4.牵引系统：最后，供应的电能通过接触线或供电杆传输到铁路牵引车辆，并提供所需的电力供应，以驱动列车行驶。
牵引变电所的工作原理基于电力传输和分配的基本原理，通过变压和电力控制来满足铁路牵引系统对电能的需求。
经过转换和调节后的电能会通过供电系统传输给牵引车辆，实现列车的动力来源。
牵引变电所在实际应用中需考虑安全性、稳定性和可靠性等因素。
同时，为了提高电能的利用效率，牵引变电所还可以采用回馈制动等技术，将列车制动时产生的能量回馈至电网，提高系统的能量利用效率。
总而言之，牵引变电所通过对电能的转换、分配和控制，为铁路牵引系统提供所需的电力供应。
它是电力传输和分配在铁路牵引领域的应用之一，具有重要的作用，提供可靠的动力支持，确保列车行驶安全和顺畅。
瓦日线牵引变电资料
瓦日线牵引变电资料1.牵引变电概况牵引供电系统台前至文瞳采用自耦变压器（AT）供电方式。
文瞳至日照南采用带回流线的直接供电方式。
1）济南局管内牵引变电概况中南部通道济南局管内共设置9个牵引变电所，其中新建牵引变电所8座：梁山北、东平、宁阳东、上岭、郭家沟、燕崖北山、沂水西、双墩埠牵引变电所；既有改建所1座：巨峰牵引变电所（既有改建）；新建开闭所2座：台前北开闭所、日照南分区兼开闭所。
新建AT所17座：将军渡、宋庄、东平湖、刘庄、山洼、东南庄、张家寨、后赵庄、双泉村、长勺、铁车、沂源、黄崖子、甘河、赵家楼、莒县、库山子AT所。
新建分区所9座：台前北、孟家庄、王家庄、东方红、莱芜北、小张庄、山从、卓家屯AT分区所，及文疃分区所（半AT半直供）。
各所容量及里程如下表：122）牵引变电所外部电源概况梁山北：220kV，一路来自济宁供电公司寅寺站（51.752KM）;一路来自济宁供电公司梁山站（29.3KM）。
东平：220kV，一路来自泰安供电公司佛山站（29.32KM）；一路来自泰安供电公司李楼站（8KM）。
宁阳东：220kV，一路来自泰安供电公司汶口站（10.3KM）；一路来自泰安供电公司东牛站（24.7KM）。
上岭：220kV，一路来自泰安供电公司果都站（12.2KM）；一路来自泰安供电公司岳东站（23.8KM）。
郭家沟：220kV，一路来自莱芜供电公司鲁中站（16.5KM）；一路来自莱芜供电公司棋山站（2.6KM）。
燕崖北山：220kV，一路来自淄博供电公司沂源II（悦庄）站（12KM）;一路来自淄博供电公司沂源站（29.8KM）。
沂水西：220kV，一路来自临沂供电公司沂水站（4.8KM）；一路来自临沂供电公司阳都站（4.9KM）。
双墩埠：220kV，一路来自日照供电公司莒州站（6.82KM）;一路来自日照供电公司石井站（9.965 KM）。
2.牵引变电所、亭主接线（1）牵引变电所主接线1）新建牵引变电所3新建牵引变电所采用两路独立的220 kV三相电源，正常时，由一路电源供电，另一路电源热备用。
牵引变电所简介
互感器分为电流互感器和电压 互感器，分别用于转换电流和 电压。
互感器的作用是保护设备和测 量仪表。
输电线路与母线
01
输电线路是用于传输电能的导线或电缆。
02
母线是牵引变电所内连接各个设备的导线或电缆。
输电线路和母线的材质和规格根据不同的输电需求进行选择。
03
控制系统与保护装置
控制系统是用于控制牵引变电所 内各个设备运行的装置。
作用
牵引变电所是铁路电气化的核心 设施，能够提高铁路运输效率和 安全性，同时降低运营成本。
组成与结构
组成
牵引变电所主要由变压器、断路器、 隔离开关、母线、电流互感器、电压 互感器等设备组成。
结构
牵引变电所的结构根据其规模和实际 需求可分为电源进线柜、降压变压器 柜、馈线柜、高压开关柜、控制柜等 主要部分。
05
牵引变电所的节能与环保措施
能效提升与节能技术应用
采用高效变压器
选择具有高效率的变压器，以减少能量损失。
优化输电线路
采用低阻抗输电线路，减少线路损耗。
负载自动调整
通过技术手段实现负载的自动调整，使变压器输出与实际负载相 匹配，降低能耗。
环保措施与绿色能源利用
使用清洁能源
优先选择使用清洁、可再生的能源，如风能、太阳能等。
紧固件检查与紧固
对牵引变电所的紧固件进行检查 和紧固，防止松动和脱落。
异常处理与事故应对
异常情况处理
当牵引变电所出现异常情况时，应立即采取措施进行处理，如断 路器跳闸、变压器漏油等。
事故应对
制定牵引变电所的事故应对预案，包括火灾、地震等自然灾害和人 为破坏等情况的应对措施。
应急电源与备用设备
在牵引变电所设置应急电源和备用设备，确保在故障情况下能够及 时恢复供电。
电气化铁路牵引变电所简介
电气化铁路牵引变电所简介牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。
该两臂的接触网电压相位是不同的，一般是用分相绝缘器隔离开来。
相邻变电所间的接触网电压一般是同相的[BFQ]，期间除也用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器或隔离开关的操作，实行双边(或单边)供电。
牵引变电所外部电源牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。
电力系统有许多种电等级网络和设备，其中110KV及以上电压等级的输电线路，用区域变电所中的变压器联系起来，主要用于输送强大电力，利用它们向电气化铁路的牵引变电所输送电力，供电牵引用力。
为了保证供电的可靠性，由电力系统送到牵引变电所高压输电线路无一例外地为双回线。
两条双回线互为备用，平时均处于带电状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回自动投入，从而保证不间断供电。
牵引变电所主接线牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。
主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。
它反映了牵引变电所的基本结构和功能。
二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。
其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。
二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。
开闭所所谓开闭所，是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。
第二章牵引变电所
一、牵引变电所
• 主要任务：是将电力系统输送来的三相高压电变 换成适合电力机车使用的电能。
• 主要作用： ➢ 电力系统110kV 或220kV 的高压降低为27. 5kV 或 2×27. 5 kV (自耦变压器供电方式) ➢ 降低电气化铁路对电力系统的影响 ✓ 不对称负荷：采用三相-两相平衡变压器 ✓ 功率因素低：采用并联电容补偿装置 ✓ 谐波影响：采取谐波抑制措施
• 应用： 纯单相结线主要适合于电力系统容量较大，地方电
力网发达的地区。我国的哈-大线（哈尔滨--大连）全部采用 纯单相结线，牵引变电所接入容量较大的220KV电力网。
2.2 单相Vv接线变压器
原边：以开口三角形的形式实现 获取两相电能（AB、BC）两高 压绕组有公用端子；故构成了 原边的V接。
次边：各取一端连接于牵引母线 a相和c相，各自的另一端联结 成共端接至钢轨构成了副边的 V接；
2.3 三相 Vv接线变压器
三相 Vv 接线变压器的换相连接
三相 Vv接线变压器
• 优缺点： 三相Vv接线的牵引变电所不但保持了单相Vv 接线牵引变电所的优点，而且完全克服了单 相Vv结线牵引变电所的缺点。最可取的是解 决了单相Vv接线牵引变电所不便于采用固定 备用及自动投入的问题。同时2台变压器的容 量可以相等也可以不等；副边电压可以相等 也可以不等，这样大大提高了供电的灵活性。
额定容量的75.6%. • （２）和单相结线牵引变电所相比，主接线比较复杂，设
备多，占地面积大，工程投资大，而且维护检修的工作量 和费用都相应增加．
总结
• 单相接线牵引变压器：适用于电力系统容 量较大、电力网比较发达、三相负荷用电 能够可靠地由地方电网得到供应的场合。
• YNd11接线牵引变压器：适用于牵引供电短 期严重过载、三相负荷不对称和频繁近地 短路的地区。
第5讲 牵引变电所
二.整流器
1.作用和原理
将交流电变成直流电供电动车辆的牵引电机用。 为提高电能质量，降低直流电源的脉动量，通常采用多相整流的 方法，可Байду номын сангаас是六相、十二相整流，还可以增加到二十四相整流。 最基本的整流工作电路：
1.三相半波整流
2.三相桥式整流
2.整流器的构造
• 整流器由大功率二极管及其散热器、保护器件、故障显示器件、 通信接口等组成。 • 整流器要求可靠性高，噪声、谐波污染要小，维修要小。
牵引变电所的工作原理：
将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的35kv或 10kv电源降压、整流后变成750v或1500v直流电源，再 由牵引变电所内的直流配电装置将直流电源送到区间接 触网，供电动列车用电。
二.直流牵引变电所的设备分类：
• 为了实现牵引变电所的受电、变电和配电的功能，在牵引变电所 中，把设备按一定的接线方式连接起来构成供配电系统。
一.变压器
• 1.作用和原理
• 变压器（T/TM）：牵引变电所中实现电能输送、电压变换，满 足不同电压等级负荷要求的核心设备之一。
• 目前使用最多的是三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇筑式干式 变压器。
2.变压器的构造
3.变压器的主要技术参数
见书
4.变压器的分类
变压器的分类有很多，主要有以下几种： a)按变压器的应用方式：升压变压器和降压变压器； b)按变压器的相数：单相变压器、三相变压器、多相变压器； c)按线圈形式：单线圈变压器（自耦变压器）、双线圈变压 器、三线圈变压器；
单元3 牵引变电所的主要电气设备
3.1 概述
一.牵引变电所的类型和原理 牵引变电所是城市轨道交通牵引供电系统的核心，它担负对电动 列车直流电能的供应，它的站位设置、容量大小，根据所采用的 车辆形式、车流密度、列车编组，经过牵引供电设计，经多方案 比较选定。 牵引变电所的两种形式： 1.户内式变电所 2.户外式箱式变电所
《牵引变电所设计》课件
详细描述
牵引变电所的主要组成部分包括输入电路、变压器、 断路器、隔离开关和无功补偿装置等。输入电路负责 接收电力系统的高压电，变压器则将高压电转换成低 压电。断路器和隔离开关用于控制和保护牵引变电所 的运行安全。无功补偿装置可以提高电力系统的功率 因数，降低线损。根据电力系统的不同需求，牵引变 电所可以分为直流牵引变电所和交流牵引变电所。
《牵引变电所设计》 PPT课件
• 牵引变电所概述 • 牵引变电所的一次设计 • 牵引变电所的二次设计 • 牵引变电所的防雷接地设计 • 牵引变电所的环保与节能设计 • 牵引变电所设计案例分析
目录
Part
01
牵引变电所概述
牵引变电所的定义与作用
总结词
牵引变电所是专门为电气化铁路供电的特殊类型的变电所，其主要作用是将电力系统的 高压电转换成适合电力机车使用的低压电。
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详细描述：该案例介绍了某城市轨道交通牵引变电所的设 计过程，包括负荷计算、短路电流计算、设备选型和校验 等。
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总结词：设计特点
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总结词：设计难点
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详细描述：该案例指出了城市轨道交通牵引变电所设计中 的难点，如空间限制、设备散热、电磁干扰等。
根据二次回路的负载和传输距离，选 择合适的电缆型号和截面，确保传输 性能和机械强度。
电缆敷设
设计合理的电缆敷设路径和方式，以 满足牵引变电所的安全、可靠运行要 求。
控制、信号及测量系统设计
控制系统设计
设计控制系统的结构、功 能和操作方式，确保牵引 变电所的稳定、安全运行 。
信号系统设计
设计信号系统的结构、功 能和报警方式，及时发现 和处理异常情况。
开闭所,牵引变电所,分区所的区别
开闭所，牵引变电所，分区所的区别开闭所开闭所(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。
牵引变电所复习
牵引变电所复习1. 简介牵引变电所是指专门为城市轨道交通、高铁、城际铁路等铁路牵引供电的设施。
在此类型的变电所中，电能通过接触网供应给牵引车辆，以确保铁路交通的正常运行。
本文将对牵引变电所的相关知识进行复习。
2. 牵引变电所的组成局部牵引变电所由以下几局部组成：变电设备是牵引变电所最重要的组成局部，它将输入交流电源的电能通过变压器、隔离开关、断路器等设备进行处理，以满足牵引车辆的需求。
在牵引变电所中，通常使用高压交流作为输入电源。
2.2 接触网接触网是将电能供应给牵引车辆的装置，主要由电缆、牵引线、各种支撑和固定装置组成。
它起到了接收、传输和供应电能的作用。
转换设备将高压交流电转换为牵引车辆需要的直流电，以确保电能能够准确、稳定地供应到牵引车辆上。
2.4 控制与保护设备控制与保护设备用于对牵引变电所的各个设备进行监控、控制和保护，以确保设备的平安运行。
这些设备包括自动控制系统、保护装置、测量与监控设备等。
3. 牵引变电所的工作原理牵引变电所的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.输入交流电源。
牵引变电所通常使用高压交流电作为输入电源，通过变电设备进行处理。
2.变换电压。
通过变压器将高压交流电转换为适合牵引车辆的工作电压。
3.供电给接触网。
将变换后的电能通过接触网传输给牵引车辆。
4.转换为直流电。
在车辆上，通过转换设备将交流电转换为直流电，以满足牵引车辆的需求。
5.控制与保护。
使用控制与保护设备对牵引变电所的各个设备进行监控、控制和保护，确保设备的平安运行。
4. 牵引变电所的运行维护为确保牵引变电所的正常运行，需要进行定期的运行维护工作。
以下是一些常见的维护任务：4.1 设备巡检定期对牵引变电所的各个设备进行巡检，检查设备的运行状态、温度、绝缘等情况，及时发现并处理设备故障。
4.2 清洁工作定期清洁和维护接触网、牵引线路等设备，以确保设备外表的清洁和良好导电性。
4.3 检修与维护定期对变压器、隔离开关、断路器等设备进行检修和维护，去除设备外表的杂物，检查设备的接线、连接器等情况。
相YN,d11接线牵引变电所
定义与特点
定义
相yn,d11接线牵引变电所是一种 特殊的牵引变电所，主要用于电 气化铁路的供电。
特点
采用相-y-n-d11接线方式，具有 较高的供电可靠性和灵活性，能 够满足电气化铁路的供电需求。
工作原理
工作电压
工作流程
牵引变电所将电力系统的高电压转换 成适合电力机车运行的电压等级。
牵引变电所从电力系统接收高压电流，通 过变压器转换成低压电流，然后通过馈线 传输至接触网，为电力机车提供电力。
通过安装能源监测设备，实时监测牵引变电所的 能耗情况，及时发现和解决能源浪费问题。
技术改造
01
02
03
更新设备技术
将老旧的设备替换为技术 先进、性能优良的新设备， 提高设备运行效率和可靠 性。
引入智能化技术
在牵引变电所中引入智能 化技术，如人工智能、大 数据分析等，实现设备的 远程监控和智能管理。
相yn,d11接线牵引变电所
目录
• 相yn,d11接线牵引变电所概述 • 相yn,d11接线牵引变电所的结构与组
成 • 相yn,d11接线牵引变电所的运行与维
护
目录
• 相yn,d11接线牵引变电所的优化与改 造
• 相yn,d11接线牵引变电所的发展趋势 与展望
01 相yn,d11接线牵引变电 所概述
运行方式
正常运行方式
在正常情况下，牵引变电所按照 规定的运行方式和调度指令进行 操作，确保牵引供电系统的稳定
和可靠。
特殊运行方式
在某些特殊情况下，如设备检修、 故障处理等，牵引变电所可能需要 采取特殊的运行方式，以确保供电 的连续性和稳定性。
运行监控
通过自动化系统和远程监控设备， 对牵引变电所的运行状态进行实时 监测和记录，及时发现和处理异常 情况。
牵引变电所名词解释
牵引变电所名词解释
牵引变电所是指将发电厂经电力传输线送来的电能变换成适合机车车辆所需的电压，并分送到接触网或接触轨（第三轨）的场所。
它分为直流牵引变电所和交流牵引变电所。
前者将电力传输线送来的高压交流电能经变压器降压，然后经整流器变为直流后，送接触网或接触轨。
后者可分为工频、低频单相及工频三相交流牵引变电所，它们分别把电力传输线送来的电能变换成上述三种交流电后，分送到相应的接触网。
牵引变电所的主要设备有用于变换电压的变压器、用于接受和分配电能的配电装置以及用于控制和保护的开关等。
其主要作用是为电力机车提供供电。
以上内容仅供参考，如需更多专业信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
牵引变电所简介
接触网
牵引变电所
电力机车
钢轨
直接供电方式（带负馈线）
NF
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。
（二） 牵引变压器接线方式简要说明：
下面列表简要说明变压器各种接线方式的比较
（三）牵引变电所分类及典型接线 牵引变电所，按照电压等级分，有110KV、220KV和330KV三种，下面列出四种变电所典型接线： （1） V/V变 （2）平衡变（上海局） （3）全三相（霸州所） （4）AT所
（2）外桥接线：如下图所示。该接线的特点是变压器故障不影响线路，变压器的投入和切除方便，线路穿越功率只经过桥断路器，但线路故障时影响一台变压器的供电。这种接线往往用于电力系统中比较重要的系统联络线上。
3、双T接线：双T进线是目前采用较普遍的一种接线方式，它在变电所要求有两回进线时采用。一般情况下，其中一回引自电源点的专用间隔，另一路进线可从电力系统的各供电线路上T接。双T接线比上述两种接线型式都简单，双回进线在供电要求不高的场合，采用一回主供，另一回备用。若两回进线均能作为主供回路，并能作为互为备用，可取消外跨条，在供电要求高的场合，应优先采用两回进线均能作为主供的方案。
牵引变电所中的受电设备、牵引变压器和馈电设备等的配置，连接方式形成牵引变电所的主接线，并以主接线图表示。牵引变电所的类型直接决定变电所牵引侧的馈线形式，而牵引变压器的接线方式对牵引侧的接线形式都有直接影响。 我国现有牵引变电所采用的主接线，根据牵引变电所的类型和牵引变压器的接线方式，可分为四种， （1）三相YN/D11接线（Y/△接线） （2）单相V/V接线 （3）单相并联接线 （4）三相/两相斯科特接线
牵引变电所(1)
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
牵引变电所电力牵引的专用变电所。
牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。
目录编辑本段牵引变电所的主要电力设备是单机容量为10000千伏安以上的降压变压器,称主变压器或牵引变压器。
工矿和城市交通大多采用直流电力牵引，故直流牵引变电所里除降压变压器外，还有把交流电变成直流电的半导体整流器。
此外，各类牵引变电所中还有用来接通和开断电力电路的主断路器、为了检修和安全用的隔离开关，以及为了自动、远动控制和保护用的自动控制系统和断电保护系统。
编辑本段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。
①三相牵引变电所：变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。
三角形的一个连接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。
由于两侧相位差60°,需要分段。
这种牵引变电所的优点是变压器副边保持三相，可供变电所本身和地方的三相用电；缺点是变压器的容量未能充分利用。
②单相牵引变电所：采用1～2台单相变压器。
用一台单相变压器时，副边绕组的一端接轨道，另一端同时供给左右两侧的供电分区接触网。
为了检修方便，两供电分区采用相关分段加以隔离。
若用两台单相变压器时，其原边绕组分别接到高压三相母线中两对不同的母线上，使三相负载平衡；两个副边绕组按V形接线,公共点接轨道,其余两端分别向两侧的分区供电,并用相关分段。
单相变电所的优点是变压器容量利用较充分。
但地区负荷需专用变压器；简单的单相接线，还影响三相系统的平衡。
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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。
BT供电方式的工作原理是： 由于吸流变压器的变比为1：1，当吸流 变压器的一次绕组流过牵引电流时，在其二 次绕组中强制回流通过吸上线流入回流线。 由于接触网与回流线电气空间距离较近，流 过的电流大致相等，方向相反，因此对邻近 通信线路的电磁感应绝大部分被抵消，从而 降低了对通信线的干扰。这种供电方式由于 在牵引网中串联了吸流变压器，致使牵引网 的阻抗比直接供电方式约大50%，能耗也较 大，供电距离也较短（单线一般为25Km左右， 双线一般为20Km左右），投资也比直接供电 方式大。
BT供电方式（BT—回流线方式）
BT 牵引变电所 BT NF
接触网
电力机车
钢轨
BT供电方式（BT-回流线方式）
在没有设置回流线的区段，也可以使用BT— 钢轨方式，如下图，以减少对通讯的干扰。
牵引变电所 BT
BT
接触网
电力机车 钢轨 BT供电方式（BT-钢轨方式）
3、AT供电方式 AT供电方式既能有效地减轻牵引网对通 信线路的干扰，又能适应高速、大功率电 力机车的运行。这种供电方式每隔10Km左 右在接触网与正馈线之间并联接入1台自藕 变压器，其中性点与钢轨相接。自藕变压 器将牵引网的供电电压提高1倍，而供给电 力机车的电压仍为25KV，其工作原理如下 图所示。
1、直接供电方式
这是一种最简单的供电方式。在线路上，机 车供电由接触网—轨—地直接构成回路，对通信 干扰不加特殊防护措施，如下图所示。电气化铁 路最早大都采用这种供电方式。这种供电方式最 简单，投资最省，牵引网阻抗较小，能损也较低， 供电距离一般为30—40Km。电气化铁路的单相负 荷电流由接触网经钢轨流回牵引变电所。由于钢 轨与大地是不绝缘的，一部分回流由钢轨流入大 地，因此对通信线路产生感应影响，这是直接供 电方式的缺点，它一般用在铁路沿线无架空通信 线路或通信线路已改用地下屏蔽电缆的区段，必 要时，也常将通信线迁到更远处。
ICE3 ICE3-350E
设计用车型
高速列车牵引和供电特性曲线
A(kN)
1000 900 800 700 600 500 400 300
350km/h
300km/h
电流
350km/h
200
牵引力
300km/h
100
50
100
150
200
250
300
350
km/h
1．客运专线列车负荷特点
速度高 密度大 功率因数高
AT供电方式
牵引变电所 AT AT AT 接触网
电力机车
钢轨
AF AT供电方式
电力机车由接触网受电后，牵引电流一般由钢 轨流回，由于自藕变压器的作用，从钢轨流回的电 流，经自藕变压器绕组和正馈线（AF）流回变电所。 当自藕变压器的一个绕组流过机车电流时，其另一 个绕组感应出电流供给电力机车。 自藕变压器供电方式的牵引网阻抗很小，约为 直接供电方式的1/4，因此电压损失小，电能损耗低， 供电能力大，供电距离长，可达40—50Km。由于牵 引变电所间的距离加大，从而减少了牵引变电所的 数量，也减少了电力系统对电气化铁路供电的工程 投资。但由于牵引变电所和牵引网比较复杂，因此 加大了电气化铁路自身的投资。这种供电方式一般 用在重载、高速等负荷大的电气化铁路上。在电力 系统较薄弱的地区，为了减少电源部分投资，经技 术经济比较也可采用这种供电方式。由于牵引负荷 电流在接触网和正馈线中方向相反，因而对邻近的 通信线路干扰很小，其防干扰效果与吸流变压器— 回流线供电方式相当。
参 数 车型 JR-500 TGV-A TGV-R Eurostar AVE ETR500 TGV-Korea
AGV
国名 日本 法国 法国 法国 西班牙 意大利 法韩 法国 德国 德国 中国
载重 （t） 700 479 416 816 421 635 774 359 400 400 800
电机 (kW) 285³64 1100³8 1100³8 1020³12 1100³8 1100³8 1100³12 600³12 500³16 550³16 330³48
下面列表简要说明变压器各种接线方式的比较
（三）牵引变电所分类及典型接线 牵引变电所，按照电压等级分，有110KV、220KV和 330KV三种，下面列出四种变电所典型接线： （1） V/V变 （2）平衡变（上海局） （3）全三相（霸州所） （4）AT所
（1）V/V接线示意
（2）平衡变主接线示意
（3）全三相变主接线示意
（4）AT变电所主接线示意
现状及发展 ——客专供电系统概述
目
录
1．客运专线列车负荷特点 2 ．牵引供电方式 3 ．牵引变电所及接触网 4 ．设计暂行规定 5 ．国际咨询成果
1．客运专线列车负荷特点
1．客运专线列车负荷特点
负荷大
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牵引变电专业
基本知识
一、牵引供电制式分类
（一）前言： 我国电气化铁路采用单相50HZ，25KV牵引供电 系统。牵引供电系统由牵引变电所（包括分区亭、开 闭所、AT所）、馈电线、接触网、钢轨和回流线等组 成。 由于从电力部门供电系统的高压线路供给电气化 铁路的电力参数为三相50HZ，110（或220）KV，故 需在电气化铁路沿线布设牵引变电所，以完成供电参 数的转换。 牵引变电所的功用是：从电力系统引入电源后， 经变电所牵引变压器将引入的三相电或两相电转换为 27.5（或2*27.5，即55）KV单相电，馈送至牵引网。
（三）AT所： AT所的功用是用于AT区段供电及防通信 干扰。
三、牵引变电所
（一） 进线侧主接线： 1、单母线分段接线 ：在2回以上进线时采用，特点是运行方 式灵活，设备检修方便，线路或主变压器故障时互不影响。
2、桥型接线：当有2回以上进线且需要穿越功率时采用 桥型接线。 分内桥接线和外桥接线。 （1）内桥接线：如下图所示。内桥接线中带有隔离 开关构成的外跨条，作为检修桥断路器时旁路用。该接 线的特点是线路中有一回故障时，不影响供电，但变压 器故障时，造成线路中断。考虑到变压器故障率比进线 线路少，因此这种接线可加强牵引负荷供电的可靠性而 对电力系统不会带来多大影响，目前采用较多。由于解 列变压器时也会造成线路中断，所以如经常需要操作主 变压器时，则不宜采用内桥接线。必须注意，采用该接 线时应与电力系统研究好断路器检修时的运行方式。
直接供电方式
牵引变电所
接触网
电力机车 钢轨 直接供电方式（基本型）
还有一种直接供电方式称为带回流线的直 接供电方式，它是在接触网支柱上架设一条与 钢轨并联的回流线，称为负馈线（NF），如下 图。利用接触网与回流线之间的互感作用，使 钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电 所，减少了电气空间，因而能部分抵消接触网 对邻近通信线路的干扰，但其防干扰效果不及 BT供电方式。这种供电方式可在对通信线路防 干扰要求不高的区段采用，能进一步降低牵引 网阻抗，供电性能要好一些，但造价稍高。
谐波含量低
动力
日本 法国 德国
东 海 道 、 东北 、 上 越 、山阳、北陆、盛 冈-秋田、盛岗～八户 等所有新干线总长 2154km ， 全 部 采 用 AT 供电方式，运营速度 为260～300km/h。
东 南 线 （ 426km ， 270km/h）为AT与直供混 合供电方式，而大西洋 线、北方线、地中海线 总长918km，全部采用AT 供电方式，运营速度为 300～350km/h。
È (km/h) Ø ¶ µ Ë Ð ³ À
400 300 200 100 0 2.8 4.6 7.4 13.3 18.6