高速铁路牵引供电系统
高速铁路牵引供电系统的节能技术及应用
高速铁路牵引供电系统的节能技术及应用一、引言高速铁路作为一种快速、安全和环保的交通工具，正逐渐成为现代交通网络的重要组成部分。
然而，高速铁路的运营需要大量的能源消耗，给环境带来一定的压力。
因此，开展高速铁路牵引供电系统的节能技术研究，具有重要的理论和实践意义。
二、高速铁路牵引供电系统概述高速铁路牵引供电系统负责为列车提供牵引能源，是高速铁路运营的关键环节。
主要由供电系统、牵引系统和动力装置组成。
供电系统负责将电能供给牵引系统，实现列车的正常运行。
三、高速铁路牵引供电系统的节能原理高速铁路牵引供电系统的节能原理主要包括减小能量损耗、提高能量利用效率和优化系统结构等方面。
通过降低系统的消耗和优化能量转换过程，有效提升系统的节能性能。
四、高速铁路牵引供电系统的节能技术1. 牵引变流器技术牵引变流器作为供电系统的核心设备，对其进行优化设计可以提高整个系统的节能性能。
例如，采用新型变流器技术，将能量回馈到电网中，降低能量消耗。
2. 供电系统的变压器技术在高速铁路牵引供电系统中，变压器是能量传输的重要环节。
通过优化变压器的设计和运行方式，可以降低能量传输过程中的损耗，减少能源消耗。
3. 能量回收技术在列车制动过程中，将产生大量的能量，通过能量回收技术可以将这部分能量回馈到电网中，减少能量损耗，并提高能源利用效率。
4. 能量储存技术高速铁路牵引供电系统可以采用能量储存技术，将能量存储起来，供给列车在需要的时候使用，从而减少供电系统的能量消耗。
5. 光伏发电技术利用光伏发电技术为高速铁路牵引供电系统提供部分能源，可以减少传统能源的使用，降低环境污染，提高系统的可持续发展能力。
五、高速铁路牵引供电系统节能技术应用案例分析通过对一些典型高速铁路牵引供电系统节能技术应用案例的分析，探讨了这些技术在实际工程中的应用效果和经济效益。
六、高速铁路牵引供电系统节能技术的发展前景1. 技术创新面对日益增长的能源消耗和环境压力，高速铁路牵引供电系统的节能技术需要不断创新和改进，以提高系统的节能性能。
高速铁路牵引供电概述
1.1 牵引供电方式
2.BT供电方式
BT供电方式就是在牵引供电系统中加 装吸流变压器（3～4 km安装一台）和 回流线。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，因此大大减轻了接触网对邻近 通信线路的干扰。采用BT供电方式的 电路是由牵引变电所、接触悬挂、回 流线、轨道及吸上线等组成。牵引变 电所作为电源向接触网供电；动车组 列车运行于接触网与轨道之间；吸
正馈线与轨道之间的电压也是25 kV。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10～16 km）的自耦变压器将整个供电区段分成 若干个小的区段，叫作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以互相抵消， 故对邻近的通信线有很好的防护作用。
高
速 铁
项目
高速铁路牵引供电概述
路
高速铁路牵引供电概述
高速铁路的牵引供电系统，其本身没有发电设备，而是从电力系统获取电能。 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、 同轴电力电缆（coaxial cable，CC）供电方式、直供加回流线供电方式、单 边供电方式和双边供电方式等。
1.1 牵引供电方式
3.AT供电方式
随着铁路电气化技术的发展及动车组的投 入运行，传统的供电方式已不能适应铁路 发展的需要，各国开始采用AT供电方式。 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，AT 供电方式是一种既能有效地减弱接触网对 邻近通信线的电磁感应影响，又能适应高
高速铁路牵引供电系统—高速铁路受电弓
• （1）具有很高的安全性 • （2）具有良好的受流性能 • （3）应采用状态维修，减少维修带来的干扰 • （4）具有较高的可靠性和较长的使用寿命
高速铁路的受流技术及其评价
高速铁路接触网—受电弓受流系统的新特点
• 3、高速受电弓的特性
• （1）小的静态抬升力差 • （2）较小的归算质量 • （3）良好的跟随特性 • （4）大的横向刚度 • （5）良好的气动力外型和气流调整装置 • （6）与接触导线摩擦性能相匹配的滑板材料及钛合金材料 • （7）具有紧急降弓控制系统
综合接地的必要性
• 钢轨铺设于地面上，与地不良绝缘，存在对地漏 泄电阻。对于普速电气化铁路，钢轨对地漏泄电 阻较低，列车牵引电流也不大，正常运行时，钢 轨电位不高，将钢轨作为地线用于某些沿线设备 接地，一般不会引发设备和人身安全问题。必要 时才增设小型地网。
综合接地的必要性
• 高速铁路（与既有线不同）的一些特征： • （1）列车牵引电流大 • （2）牵引网短路电流大 • （3）钢轨对地漏泄电阻高
• 评价弓网受流质量从以下七方面考虑：
• 1、弓网间动态接触压力 • 2、接触导线最大垂直振幅 • 3、接触导线的抬升量 • 4、离线 • 5、硬点 • 6、接触网的静态弹性差异系数 • 7、接触导线弯曲应力
高速铁路的受流技术及其评价
接触网-受电弓系统的受流质量评价
• 接触网—受电弓系统的受流质量与接触网和受电 弓的匹配性能有很大关系。
高速铁路牵引供电系统
高速铁路受电弓
高速铁路受电弓
高速列车电力牵引受流的主要特点
• 1、接触网（与受电弓）的波动特性。 • 2、高速列车在高速运行时所受的空气阻力较常
速列车大得多，空气动态力也是影响高速受流的 一个重要因素。 • 3、受电弓从接触网大功率受流问题。
轨道交通供电系统—轨道交通SCADA系统
城市轨道交通接触网
3.SCADA系统的优点 对供电系统的监控有以下优点：
（1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经济性。正常时，实现合理的系统运行方式；事故 时，可及时直接显示和记录事故发生时间和内容，有利于加快事故处理。 （2）集中控制使调度人员直接控制运行方式的改变，运行操作效率及其可靠性高，值班人员在 变电所内仅需对电气设备进行监护，劳动条件得到改善。 （3）有利于变电所实现无人值班化，可节省变电所基建和运行费用。
城市轨道交通接触网
1.电力监控系统的任务
城市轨道交通运行的管理和调度是由控制中心来实现的，其中的电力调度是供电系统运行 的管理和调度部门；而城市轨道交通供电系统的各类变电所及其他主要设备是沿线路分散 设置的。
要保证系统运行的安全、可靠及经济性，就必须由电力调度人员对系统进行集中管理和调 度，实现系统运行状态的监视和运行方式的控制。早期的集中调度是通过调度电话来实施 的，通过值班人员对系统运行方式进行监视和控制，属于一种效率低、可靠性差的间接监 控方式。
城市轨道交通接触网
（2）遥信（YX)：是指将被控站设备的状态，如断路器的位置信号、报警信号等，传 输给调度端。遥信的内容包括：
①遥信对象的位置信号； ②高中压断路器、直流快速断路器的各种故障跳闸信号； ③变压器、整流器的故障信号； ④交直流电源系统故障信号； ⑤降压变电所低压进线断路器、母联断路器的故障跳闸信号； ⑥钢轨电位限制装置的动作信号； ⑦预告信号； ⑧断路器手车位置信号； ⑨无人值班变电所的大门开启信号。
1.调度端 调度端设在电力调度所内完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等，髙速铁路中 主机均为网络化设备。
城市轨道交通接触网
高速铁路牵引供电系统6C系统运用现状分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
05
高速铁路牵引供电系统6c系统的优化 建议
提高6c系统的稳定性与可靠性
定期检查与维护
对6c系统进行定期的全面检查， 确保各部件的正常运行，及时发 现并解决潜在问题。
强化冗余设计
在关键部位增加备份设备，当主 设备出现故障时，能够迅速切换 到备用设备，保证系统的连续运 行。
研究目的与问题
研究目的
分析高速铁路牵引供电系统6C系统 的运用现状，探讨其在实际应用中存 在的问题和挑战。
研究问题
如何提高6C系统的监测精度和可靠性 ，以满足高速铁路安全、高效运行的 需求？如何优化6C系统的维护策略， 降低维修成本并提高维修效率？
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
应用范围与规模
目前，6c系统已在全国范围内的高速铁路线路上广泛应用，为列车 提供稳定、可靠的电力供应。
技术特点与创新
6c系统采用了先进的数字化和智能化技术，提高了供电的稳定性和 效率，减少了故障发生的概率。
6c系统在运营中的问题与挑战
01
02
03
设备老化与故障
随着使用年限的增加，部 分设备出现老化现象，导 致供电不稳定或发生故障 。
高速铁路牵引供电系统6c
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
系统运用现状分析
• 引言 • 高速铁路牵引供电系统6c系统概述 • 高速铁路牵引供电系统6c系统的运用现状
目录
CONTENTS
• 高速铁路牵引供电系统6c系统的技术发展 • 高速铁路牵引供电系统6c系统的优化建议 • 结论
高速铁路供电系统的设计与优化
高速铁路供电系统的设计与优化在现代交通运输系统中，高速铁路作为一种高效、快捷、环保的交通工具，已经成为了人们出行的首选。
而高速铁路供电系统的设计与优化则是保障高铁运行安全、提升运行效率的关键。
本文将从供电系统的设计原理、优化方案以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、供电系统的设计原理高速铁路供电系统主要分为直流供电系统和交流供电系统两种形式。
直流供电系统常用的是三相交流-直流整流变流系统，而交流供电系统则采用交流传输与直流转换的方式。
直流供电系统的设计原理是将交流电源通过牵引变流器变为直流电输送给列车。
由于高速列车的牵引电机需要大功率输出，直流供电系统能够满足其稳定、高效的运行要求。
此外，直流供电系统的特点还在于能够实现能量回馈，将列车制动过程中产生的能量反馈到供电系统，提高系统的能源利用效率。
而交流供电系统则是将交流电经由变电站变压变频后供给列车。
因为交流电可以通过变压器进行步进变压，能适应不同地区供电电压和频率的要求。
同时，交流供电系统还能实现制动能量回馈，但由于其需要通过逆变器将交流电转换为直流电供给列车牵引电机，会产生一定的能量损耗。
二、供电系统的优化方案1. 提高供电效率供电系统在设计和优化中，需要考虑如何提高供电效率，减少供电损耗。
一方面，可以通过优化供电系统的工作方式和控制策略，减少能量转换过程中的能量损耗；另一方面，可以利用先进的发电技术和新能源技术，提高供电系统的整体效率。
例如，可以采用智能配电系统来实现对各个供电设备的精确控制和调度，减少能量损耗和系统负荷过大的问题。
同时，结合清洁能源技术，如太阳能、风能等，供电系统可以实现对可再生能源的应用和接入，以降低对传统能源的依赖，减少环境污染。
2. 提高供电可靠性高速铁路作为重要的交通工具，需要具备高度可靠的供电系统，以确保列车的正常运行和乘客的安全。
供电系统的设计和优化过程中，需要考虑如何提高供电系统的可靠性和故障恢复能力。
一方面，可以通过采用冗余设计、并联运行等手段，提高供电设备的备份和互联能力，使系统在出现故障时能够自动转换或部分维持运行。
高速铁路牵引供电系统基础知识
1.牵引供电系统的概念
将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置称为牵引 供电系统。高速铁路牵引供电系统是高速铁路的重要组成部 分。为使高速铁路动车组机车能高速、稳定地行驶，需要牵 引供电系统不间断地提供质量良好且可靠的电能。
高速铁路牵引供电系统基础知识
2.高速铁路牵引供电系统的组成
高速铁路牵引供电系统基础知识
2.高速铁路牵引供电系统的组成
电力机车是通过受电弓向接触网取流的。受电弓是安装在电力机车上 的一种从一根或几根接触线上集取电流的专用设备。受电弓由弓、框架 、底架和传动系统等部分组成，受电弓的几何形状可以改变。受电弓与接 触网接触是电力机车获得电能的一种方式。每台电力机车有前、后两个受 电弓，司机控制其升起，并以一定的接触压力紧贴接触线获取电能。良好 的弓网关系是保证电力机车安全、可靠、高速运行的关键技术之一。
（1）牵引变电所。牵引变电所是牵引供电系统的核心部分。它的任务 是将电力系统的三相电压降低，并以单相方式馈出。牵引变电所一般采用 双回路电源供电，以保证供电的可靠性。其供电方式一般有五种：直接供 电方式、带吸流变压器的供电方式、带回流线的直接供电方式、自耦变压 器供电方式及同轴电力电缆供电方式。
（2）接触网。接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线 路，在整个供电回路中起着十分重要的作用。接触网主要由接触悬挂、支 持装置、定位装置、支柱与基础四大部分组成。接触网分为刚性接触网和 柔性接触网。
高铁牵引供电系统基础知识
Hale Waihona Puke 牵引变电所的一次侧供电方式
牵引供电方式
直接供电方式。
带回流线的直接供电方式
自耦变压器供电方式
高速铁路牵引供电系统基础知识
2019 .11
火车动力牵引方式
人类获取电能的方式
高铁的电从哪儿来？
牵引供电系统的概念
• 将电能从电力系统传送给电力机车的电力 装置称为牵引供电系统。
高速铁路牵引供电系统的构成
牵引变电所
接触网
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。
一次设备 二次设备
牵引变电所的电气接线
• 主接线
• 二次接线
牵引变电所的类型
• 单相牵引变电所 • 三相牵引牵引变电所 • 三相-二相牵引变电所
由于牵引供电系统采用单相交流电，如果全程只用一相，肯定导致不平衡。解决方 式就是通过换相实现三相平衡。也就是说一相用一段，三相循环着用。
具体的换相流程如下：在变电所中，三相交流电变为了A相、B相、C相三相电，将 其中的一相接地，另两相分别通往变电所两侧的供电臂（如图牵引变电所供电臂分 别为A相、B相，而C相接地了）。一般而言，相邻变电所的相邻供电臂的相位相同。
接触网
• 高速铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，高铁列车运 行所仰赖的电流就是通过机车上端的接触网来输送的。接触网一旦停电，或列车电 弓与接触网接触不良，对列车的供电便产生影响。根据高速铁路接触网所在区间、 站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒 式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。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。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。中国接触网中采 用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，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。 预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。
高速铁路牵引供电系统概论
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星形－延边平衡变压器
星形－曲折延边平衡变压器
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多路馈线，用以实现对站场各股道群的分别供电控制。 （1）进线和馈线都经过断路器，可灵活地对各分区 接触网停、供电 （2）在断路器上可实现短路故障保护，从而缩小事故 停电范围 （3）对AT牵引网，往往同ATP合建，增强对供电臂供电
的灵活性
自耦变压器（AT）所（AT Post, ATP） AT供电系统，除变电所、分区所和开闭所外，
复链形悬挂
特点： 在结构上，承力索和接触导线之间加了一根辅助承力索。 接触网的张力大，弹性均匀，安装调整复杂，抗风能力强
2.3 高速接触网的主要结构参数
导线高度 ：指接触导线距钢轨面的高度。一般地，高速铁路 接触导线的高度比常规电气化铁路的接触导线低。原因： ①高速铁路一般无超级超限列车通过，车辆限界为4 800 mm； ②为了减少列车空气阻力及空气动态力对受电弓的影响， 受电弓的底座沉于机车车顶顶面，受电弓的工作高度较小。 所以，高速铁路接触导线的高度一般在5 300 m左右。
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模块2.牵引供电系统《高速铁路牵引供电》教学课件
2.1.4 高速铁路牵引供电系统
3. 高速铁路变电所、分区所主接线及接触网标称电压
1 牵引变电所电源侧主接线 电源侧主接线应结合外部电源条件确定，两路电压均可靠时，采用线路变压器组接线。 采用分支接线，在两回线间设置由隔离开关分段的跨条，实现电源进线与变压器交叉供电。 2 牵引变电所馈线侧接线 采用户外单体布置时，实现上、下行断路器互为备用的联络开关设置在所内线路侧；采 用GIS柜布置时，联络开关设置在所外上网开关的线路侧。
额定电压（kV） 输送功率（MV·A ） 输送距离（km）
110
10～50
50～150
220
100～150
100～300ຫໍສະໝຸດ 5001 000～1 500
150～850
世界各国采用工频、单相、交流接触网额定电压为25 kV的高速电气化铁路，毫无例外地 均采用高压供电。
日本山阳等新干线，牵引变电所的进线电压采用27.5 kV。电源的变动和不平衡承受能力 都有所提高，更能保证机车稳定、高速运行，也更加经济。法国大部分牵引变电所的进线电 压为225 kV，只有一个变电所为63 kV。德国牵引网电压采用15 kV，牵引变电所进线电压采 用110 kV。另外，它使用 Hz频率给铁路专门供电，有其特殊性。
带回流线的直接供电方式，机车部分电流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%）。
2.2.3 BT供电方式
BT（Booster Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，其主要目的是提高牵引 网防干扰能力，目前已经基本不采用，如图所示。
BT供电方式存在着一种现象：当机车处在BT间隔内时会失去吸流防护效果。同等条件下， BT供电方式变电所的间距要小很多，且每隔3～4 km在接触网内存在断口，机车通过断口时 可能会产生电火花，缩短接触网的使用寿命。
高速铁路牵引供电系统6C系统运用现状分析
C3接触网运行状态检测装置分析
• C3是可实时显示弓网工作状态的 图像或录像，列车运行中自动记 录接触网拉出值、硬点超限处所 ，对及时消除接触网病害，预防 弓网故障，保证行车安全具有重 要意义。C3数据包括故障图像（ 录像）和缺陷处所，具体是监测 接触网拉出值和硬点两项缺陷， 实际上是对C1或者非接触式检测 检测数据的进一步验证。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
C2接触网安全巡检装置运用分析
• C2是在运营动车组、机车驾驶室 上临时安装的检测设备，对接触 网的状态进行检测，统计分析接 触悬挂部件技术状态，指导接触 网状态维修。C2作为一种设备监 测检测手段是利用高速摄像头拍 摄设备照片，通过分析检索设备 照片来发现设备缺陷，是对传统 巡视手段的一种补充。主要是对 牵引供电设备异常、外部环境（ 鸟窝、危树）情况等有着明显的 监测作用。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
C4接触网悬挂状态检测监测装置
• C4是利用高清成像相机对接触网 接触悬挂关键部位进行抓拍和录 像的装置。具有传统检测监测手 段无法比拟的先进性，大幅度提 高劳动效率，大幅度提高检测监 测效率，具有精确度高、数据准 确等特点，可缩短检测监测周期 。更为重要的是实现了接触网关 键设备的局部各自定位和检测， 直接定位缺陷类型和处所，及时 掌握设备异常状态和隐蔽缺陷， 确保供电设备受控。
（3）C2依赖思想不可取，无法到达区段的弥补措施，如武汉枢纽、 汉口枢纽、武东枢纽、沿线车站侧线等不可缺失巡视和监控。
（4）C2监测侧重点的区分，根据季节特点、恶劣天气、设备等特点 ，建立有区别监测的指导意见书。
（5）全段部分普速线车间尚未配置C2巡检装置，可以弥补这一空缺 。
模块3.高速铁路电力供电系统《高速铁路牵引供电》教学课件
3.1.1 电力系统概述
1. 发电厂
发电厂就是将煤、水力、原子能等一次能源转换为电能——二次能源的工厂，分为火力 发电厂、水力发电厂、原子能发电厂等，除此之外，还有风力、地热和太阳能发电等。
2. 电力网
电力网担负着将发电厂和电能 用户连接起来组成系统的任务。右 图是电力系统组成示意图，虚线框 内是电力系统的电力网部分。
《高速铁路牵引供电》
第三章
高速铁路电力 供电系统
目录
目录
3.1 电力供电系统 3.2 高速铁路电力SCADA系统
第一节
电力供电系统
1. 电力系统概述 2. 高速铁路电力系统
3.1.1 电力系统概述
电力系统是由发电厂、变电站、输电线、配电系统和负荷组成的有机整体，是现 代社会最重要、最庞杂的系统之一。通常把包括动力、发电、变电、输电、配电及用 电的全部系统称为动力系统。将电力系统中输送、变换和分配电能的整个环节称为电 力网。它们的关系如图所示（以水力发电为例）。
3.1.2 高速铁路电力系统
1. 高速铁路电力系统构成
2）电力变（配）电所 (3）
10/0.4 kV箱式变电站
① 接线型式。10/0.4 kV箱式变电站10 kV侧进出线回路设高压负荷开关，环网接线，变 压器回路采用带熔断器负荷开关保护。箱式变电站内负荷开关均采用电动操作机构纳入 SCADA系统，实现自动隔离故障电力线路、故障定位、非故障段自动恢复供电等功能。区间 10 kV电力贯通线路上设置箱式电抗器，补偿贯通线路电容电流。
高速铁路的牵引供电系统
四、接触网
接触网是在电气化铁道中，沿 钢轨上空“之”字形架设的， 供受电弓取流的高压输电线。 接触网是铁路电气化工程的主 构架，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。 其由接触悬挂、支持装置、定 位装置、支柱与基础几部分组 成。 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。
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牵引供电系统
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为 牵引供电系统。 P153
7
一、牵引供电方式
1.直接供电方式： 牵引变电所通过 接触网直接向动 车组供电，回流 经钢轨及大地直 接返回牵引变电 所
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。
优点：电路简单、 设备少，施工方 便
缺点：空中产生强 大磁场，对邻近 的广播、信号造 成较大干扰
优点：增加回流 线减少了干扰
缺点：阻抗较大 ，造成很大的 能力浪费。
目前已很少使用
3.AT供电方 式
在牵引供电 系统中并 联自耦变 压器
优点：有效减弱 接触网的电磁 干扰；又能适 应高速、大功 率的电力机车 运行
AT供电方式与BT 供电方式相比 较
16.7Hz,
2.工频单相交流制: 50Hz，60Hz---单相 ，主要用于大运量、 重载的铁路运输，额定电压为27.5kV，被广泛采用
3.三相交流制: 淘汰
4
现代电力牵引都以公用电网配电，实质上是取用经变换的单 相电。 在我国，矿山电力牵引、城市轨道交通都采用直流制，北京地 铁750V直流供电电压，上海地铁1500V直流电压； 干线电气化铁路都采用工频（50Hz），额定电压为27.5kV或 2×27.5kV的单相交流制。
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高速铁路牵引供电系统
1.牵引变电所
牵引变电所是电气化铁路的心脏，其作用是将110 kV（220 kV）三相交流电变换成27.5 kV（或55 kV）单相工频交流电，并供给电力牵引网和电力机车。
此外，有少数牵引变电所还需担负10 kV动力负荷。
所以，牵引变电所具有3个主要功能：接受三相电能，降压分配电能，减相以单相馈出供给牵引网。
2.分区亭
在电气化铁路上，为了提高运行的可靠性，增加供电工作的灵活性，在相邻变电所供电的相邻两供电分区的分界处常用分相绝缘器断开，若在断开处设置开关设备和相应的配电装置，则组成分区亭。
在复线电气化区段，分区亭的主要功能如下：
（1）使同一供电臂上的上、下行接触网并联工作或单独工作。
当并联工作时，分区亭内的断路器闭合以提高接触网的末端电压；当单独工作时，断路器打开。
（2）当同一供电臂上的上、下行接触网（并联工作）发生短路事故时，由牵引变电所相应的馈线断路器和分区亭中的断路器配合动作，切除事故区段，缩小事故范围；非事故区段仍可正常供电。
（3）当某牵引变电所全所停电时，可闭合分区亭中的越区隔离开关，由相邻牵引变电所向停电牵引变电所进行越区供电。
总之，分区亭的作用是：对单线牵引网，使两相邻供电臂单独工作或实现越区供电；对双线牵引网，使上、下行接触网并联，提高末端电压，缩小事故范围和实行必要时的越区供电。
3.开闭所
当远离牵引变电所的枢纽站、电力机务段等大宗负荷需要多条馈电线向这些接触网分组供电时，一般采用建立开闭所的办法来解决。
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。
开闭所一般有两条进线，然后多路馈
出向枢纽站场接触网各分段供电，进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电的灵活运行，又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。
开闭所的作用是增加馈线数目，将主线接触网与分支接触网分开，缩小事故范围，提高供电可靠性，保证枢纽站、站场装卸作业和接触网分组检修的灵活性和安全性；降低牵引变电所的复杂程度，还可实现上、下行扭接，保证在事故情况下供电，正常情况下扭接有利于改善牵引网电压水平，降低电能损失。