高速铁路牵引供电系统 组成
牵引供电系统介绍
一、牵引供电系统组成：
满足牵引供电系统基本要求所采取措施：
（1）牵引变电所进线采用两路电源供电（两路电源引自不 同的电力变电所或同一变电所的两个不同母线），进线 系统采用带跨条的供电方式，主变采用一主一备， 27.5KV（55KV）采用母线分段，馈线采用主备供电 方式（50%或100%备用）等。
（2）采用补偿装置（固定或动态补偿），采用AT供电方 式等。高铁对供电电压的要求：接触网的标称电压为 25KV、长期最高电压为27.5KV、瞬时（5分钟）最高 电压为29KV,设计最低电压为20KV。普速对供电电压 的要求：最高工作电压为27.5KV、瞬时最大值为 29KV, 最低工作电压为20KV、非正常情况下，不得低 于19KV。
二、牵引供电回流方式
以上供电方式的回流线均不直接接钢轨，全部通过扼流 变压器接钢轨。回流线N与保护线PW的区别。
1.直接供电方式回流：所内接地。
二、牵引供电回流方式
AT供电方式（55KV）：通过放电器接地。
二、牵引供电回流方式
AT供电方式（2X27.5KV）,可转换为直供电方式 （TRNF）:所内、接触网端均接地。
二、牵引变电设备－断路器
主要介绍断路器结构形式：单相、二相、三相、 单相：一台操作机构控制一台高压单极 二相：分机械联动（55KV及220KV等级需求较少）和电
气联动。机构联动：一台操作机构通过传动连杆带动二 极同时动作。电气联动：每个单极配备一台操作机构， 通过一套电气控制回路带动二极同时动作。电气联动断 路器：二极间同步问题、分合闸时间问题、与保护装置 间的接口问题 三相：同二相
满足牵引供电系统基本要求所采取措施：
（3）采用补偿装置（固定式或动态补偿方式），提高 机车功率因数（如动车、各谐机车）。 （4）采用Scott、平衡变压器等。 （5）采用直供加回流、AT供电方式等（目前通信方式 基本采用光纤通信，对通信信号的干扰相对减少）
《高速铁路概论》课件——3-1高速铁路牵引供电系统概述
二、牵引供电系统组成
牵引供电系统的任务是保证质量良好地并不间断地向列车供电，主要 包括牵引变电所和牵引网两部分。
牵引变电所是电气化铁路供电系统的心脏，主要功能是变压和变相。
电气化铁路的电流制经历了由低压直流、三相交流、单相低 频交流到单相工频交流的演变过程。
今后的发展方向主要是采用25kV的单相工频交流制。
高速铁路牵引供电系统概述
高速铁路牵引供电系统概述
教学目标
了解电气化铁路电流制的发展 掌握高速铁路牵引供电系统的供电过程 树立遵守《铁路安全管理条例》的意识
复兴号动车组运行需要几节5号电池？
一、牵引供电过程
《铁路安全管理条例》规定，禁止在铁路电力线路导线两侧各 500米的范围内升放风筝、气球等低空飘浮物体。
高速铁路牵引供电系Байду номын сангаас概述
课堂小结
电气化铁路电流制的发展 高速铁路牵引供电系统的供电过程 遵守《铁路安全管理条例》的意识
牵引供电系统结构与组成
牵引变电所
牵引变压器
馈线
25kV
牵引网:馈线、接触网、钢轨，大地，回流线，以及AT供电方式中的 负馈线和AT变压器等 馈线：牵引变电所牵引母线和接触网之间的导线(一般采用大截面的 钢芯铝绞线)，即将电能由牵引变电所引向电气化铁路。
接触网
25kV
牵引网 接触网: 悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一定距离 的输电网。
分区所
分区所
分区所
25kV
单边供电：分区所内与分相绝缘装置并联断路器或隔离开关打 开，机车取流来自一个牵引变电所。 简单、独立，单线普遍采用。
分区所
分区所
分区所
25kV
双边供电：分区所内与分相绝缘装置并联断路器或隔离开关合上， 机车取流来自两个牵引变电所。
分区所
越区分供区电所
分区所
25kV
越区供电：非正常供电方式。当某一牵引变电所因故障不能正常 供电时，故障变电所担负的供电臂，经开关设备由相邻牵引变电 所进行临时供电。
回流线
25kV
牵引网 轨道: 完成导能回流的任务。 回流线: 连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨道中的回路 电流导入牵引变电所的主变压器。
供电臂
25kV
牵引负荷为一级负荷，牵引变电所有两路独立的电源进线 供电臂（供电分区）：牵引变电所馈线到接触网末端的供电线路。 各牵引变电所的供电臂之间循环换相，使各供电臂电压不同相。
高速铁路牵引供电系统
牵引供电系统及设备
电力系 统与牵 引供电 系统
简介
牵引供 电系统 结构与 组成
牵引供 电系统 负荷的 特点
外部电 源供电 方式及
要求
牵引变 电所
高速铁路牵引供电关键技术分析
高速铁路牵引供电关键技术分析摘要：随着铁路建设的不断推进，牵引供电技术也得以快速发展。
文章介绍了高速铁路牵引供电系统的组成，分析了高速铁路牵引供电技术的特点，并结合实际案例对高速铁路牵引供电的关键技术进行了探讨，有效保证了列车运营的稳定性和安全性。
关键词：高速铁路；牵引供电系统；接触网技术一、高速铁路牵引供电系统组成在铁路系统运行过程中，牵引供电系统为列车的正常运营提供了动力支持。
由于高速铁路列车运行密度大、车辆运行速度快、列车运行可靠性要求比较高，所以高速铁路列车设备选型和技术方案和普通铁路均有所不同。
高速铁路牵引供电系统主要可以划分为接触网和牵引变电所两个组成部分。
其中，牵引变电所主要通过牵引变压器将区域电力系统电源变压为适合电力机车运行的电压，然后利用馈线将电压引到接触网。
电力机车通过受电弓从接触网获得连续电能，为其运营提供足够的能量。
三、高速铁路牵引供电关键技术分析3.1项目背景本高速铁路工程项目为客运专线，总长度约为120km，基本是由高架线构成，最大设计速度为350km/h，最大运营速度为300km/h，沿线共设5座车站，其整个机电系统在运营速度300km/h、列车编组8辆的条件下，达到最小追踪列车间隔时间3min的综合能力目标值。
3.2牵引供电系统技术特性3.2.1可靠性牵引供电系统必须具备科学的冗余设计体系、高质量的设备与施工体系，为列车运行提供可靠的能量支持。
3.2.2可用性外界故障或内部人员疏忽引起的故障不至于导致系统的失效。
如双回路供电、接触网系统合理电分段，结构稳定、智能化继电保护控制系统。
3.2.3可维护性建立系统维修体制，牵引供电系统应保障不间断供电，采用少维护、免维修产品。
3.2.4安全性采取合适的、具有可操作性的安全管理措施避免出现安全性灾难；牵引供电系统不应产生铁路内部危害性干扰及对与其他系统的危害性相互作用的影响。
3.2.5环保和可持续性发展牵引供电系统建设应符合中国环境保护法的要求，电磁干扰、噪声指标等对人体健康及环境的影响符合相关规定，具有绿色、环保、节能的功能措施，对周边环境无污染或少污染，设备材料的使用具有可回收性和二次利用性，保证整个系统的可持续发展。
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概论
1.5 牵引供电系统的其他设备：
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，装有开关设备，根据运行需要可以连接同一供 电臂的上、下行接触网，或连接相邻供电臂以实现越区供电。
开闭所（Sub-feeder Switching Post, SFSP） 实际上是开关站，多设于铁路枢纽，一般两路进线、
星形－曲折延边平衡变压器
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Le Blanc 接线变压器
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变形Woodbridge接线变压器
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三相V/v接线
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单相中抽式（AT专用）
A
BC
V/x接线（AT专用）
特点：
接线简单 变压器容量利用率为100％ 二次侧不能直接提供三相电源 对于纯单相接线，理论上可取消变电所出口的电分相； 存在负序问题，仅适用于电网容量较大场合
1.6.2 三相变压器类
YNd11接线变压器 三相不等容YNd11接线变压器 十字交叉接线变压器
钢轨
牵引供电 系统结构
1.2 供电方式： 1.2.1 直接供电方式
T
R
特点：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。
1.2.2 带回流线的直接供电方式
F T
铁路牵引供电系统基础知识
全并联AT供电方式主接线图
25
全并联AT供电方式特点
全并联AT供电方式与不并联的AT供电方式相比，减小牵引网单位长度阻抗，减少电压损 失和增强供电能力。在相同的负载条件下，可以减少牵引网电力损失大约10％。同时， 由于在每一AT站都进行了并联，负荷电流在上下行牵引网进行了均分，使得线路运行更 加均衡，大大提高了供电的可靠性和带负载能力及减少对周围通讯的干扰。
7
8
接触网
附支定支接 加柱位持触 悬和装装悬 挂基置置挂
础
9
10
AT供电接触网结器（电分段）：分为纵向电分段和横向电分段，前者用线路接触网上，后者用于 站场各条接触网之间。通过其上的隔离开关将有关接触网进行电气连通或断开，以保证供 电的可靠性、灵活性和缩小停电范围等。
带回流线的直接供电方式，是在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，减轻了接触网对 邻近通信线路的干扰。这种供电方式的特点是：结构简单，投资和维护量小；供电可靠性 高；牵引网阻抗比直供和BT方式都小，能耗较低，供电距离增长；防干扰效果强于直供不 如BT供电方式。
19
AT供电方式
20
AT供电方式牵引网的构成
6
牵引网
牵引网是由馈电线 （供电线）、接触网 、钢轨、大地和回流 线组成的供电系统， 完成对电力机车的送 电任务。
馈电线：连接牵引变电所和接触网的导线和电缆。它把牵引变电所 主变压器二次侧27.5KV的电压输送到接触网。
接触网：一种特殊的输电线，架设在铁路上方，机车受电弓与其磨 擦受电。
钢轨、大地和回流线：牵引变电所处的横向回流线，它将轨或与轨 平行的其它导线与牵引变压器指定端子相联。又能大大降低牵引负 荷电流对通信的干扰。
12
接触网分相绝缘器
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。
牵引供电系统
牵引供电系统牵引供电系统是指为电气牵引车辆在运行过程中提供电力的系统。
牵引供电系统的设计和运行是交通运输的重要组成部分，特别是电气化铁路、电气胶轮车和电气地铁等交通工具的运营。
本文将讨论牵引供电系统的基本结构、工作原理和常见故障及解决方案。
基本结构牵引供电系统的基本结构包括两部分：接触网和接触网配电系统。
接触网是通过架空线路将电力输送到电气牵引车辆的触点上，而配电系统则负责将电能分配到接触网上的各个部分。
接触网通常由钢制上行线及钢制下行线组成，在两条线路之间悬挂的弹性线圈保持钢制上行线的张力，同时具有压在下行线上的力。
接触网配电系统由变电站、分段开关、隔离开关、牵引变压器和组合开关等组成。
变电站是牵引供电系统的核心设备，它将输送电压由高压变成适合电气牵引车辆的低电压。
分段开关用于分段，以便进行检修和维护工作。
隔离开关用于断开接触网和电气牵引车辆之间的电气连接。
牵引变压器是通过变压器将高压电能逐步变成电气牵引车辆所需的低电压。
组合开关用于控制配电系统的操作。
工作原理接触网通过上行线将高压电力输送到牵引变压器，在牵引变压器中将高压电能变成低电压电能，然后牵引变压器通过下行线将低电压电能输送到电气牵引车辆的触点上。
电气牵引车辆的牵引系统和辅助供电系统通过触点连接到接触网上，从而获取所需的电力。
在牵引供电系统的工作过程中，接触网将高压交流电输送到牵引变压器，通过牵引变压器将高压转换为低电压，供电给电气牵引车辆。
通过运用继电保护及其他电气保护设备，来保证接触网和牵引车辆之间的安全和稳定的电气连接。
常见故障及解决方案牵引供电系统因为工作原理的复杂性，有时候会出现不同的故障。
以下是常见的故障及解决方案：接触网脱落接触网脱落通常经常发生在高速运行中。
接触网脱落会导致接触网配电系统的保护装置动作，并给地面人员造成威胁。
对于接触网脱落的处理，一般有两种解决方案：第一种是通过调整钢制上行线张力来修复接触网的位置，第二种是通过使用特殊挂钩来吊起接触网，从而重新修复接触网的位置。
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。
X2
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高速铁路牵引供电系统继电保护研究
高速铁路牵引供电系统继电保护研究摘要：高速铁路的牵引供电系统的主要功能就是向电力机车提供连续可靠的电能。
但是，由于系统结构、供电方式、用电负荷的不同，牵引供电系统继电保护原理与电力系统有很大差别，因此，需要加强高速铁路牵引供电系统继电保护的研究。
基于此，文章就高速铁路牵引供电系统继电保护进行分析。
关键词：高速铁路；牵引供电系统；继电保护1.高速铁路牵引供电系统概述从组成上来看，高速铁路车辆牵引供电系统由牵引网、电力机车组和牵引变电所构成。
利用牵引变电所完成电能转化后，系统能够利用独立电源进线将电能传送给牵引网，从而为车辆供电。
而由于牵引负荷为单相负荷，所以需要利用特别变压器将负荷均匀分配到系统三相中。
在高铁上，则通常采用V/x接线等牵引变压器。
在供电方式上，系统主要采用全并联AT供电方式，设置有多个供电回路，所以在故障发生时会产生多个回路给短路点供电，对继电保护有特殊要求。
此外，高铁车辆采用交-直-交电力机车，电路谐波成分等有一定差异，因此也将影响继电器保护功能的发挥。
2.继电保护研究2.1线路保护研究2.1.1电力系统线路保护由于全线速动的需要，电力系统220kV以上电压等级的线路普遍采用以光纤为通信通道的线路电流差动保护作为主保护。
光纤电流差动保护简称光差保护，其保护原理建立在基尔霍夫电流定律的基础之上，具有良好的选择性，能快速地切除保护区内的故障，长期以来对其的研究一直不断。
电力线路能够应用电流差动保护的一个重要前提是电力负荷在被保护线路的区域以外，与牵引网有很大不同。
作为牵引网的负荷，电力机车或动车组会在牵引网区段内沿线移动。
如果牵引网采用差动保护，在负荷工况下差动电流将是所有负荷电流之和，差动保护的动作电流必须躲过最大负荷电流。
在此情况下，差动保护的动作电流与过电流保护的动作电流相同，两者的灵敏度也相同。
2.1.2牵引网保护高速铁路牵引网沿用了普速铁路采用的保护原理，主要有距离保护、过电流保护、电流增量保护等。
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）
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50～150
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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。
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。
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第一节高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。
一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。
电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。
受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
（二）组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。
车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。
它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。
空气管路系统主要执行机车空气制动功能，由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成（三）分类干线电力牵引中，按照供电电流制分为：直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。
交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或162/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。
单相工频电力机车，又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。
二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为27.5（或55）KV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变化由牵引变压器完成。
电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线来实现的。
牵引变电所通常设置两台变压器，采用双电源供电。
以提高供电的可靠性。
变压器的接线方式目前采用的有三相Yd11接线，单相V/V接线，单相接线以及三相-两相斯科特变压器。
牵引变电所还设置有串联和并联的电容补偿装置，用以改善供电系统的电能质量，减少牵引负荷对电力系统和通信线路的影响。
三、牵引供电回路电力牵引供变电系统是指从电力系统接受电能，通过变压，变相后，向电力机车供电的系统。
牵引供电回路是由牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨、地或回流线构成。
另外还有分区亭、开闭所、自耦变压器站等。
（一）开闭所（SSP）电力牵引系统中的开闭所，实际上是起配电作用的开关站开闭所就是高压开关站，实际上从严格意义上讲是“高压配电”站，仅仅起配电作用，实现环网供电、双路互投等功能。
当枢纽地区的供电，分为“由里向外供”和“由外向里供”两种方式，前者在枢纽内设置牵引变电所。
后者在枢纽内不设牵引变电所，为了增加枢纽地区供电的可靠性和缩小事故的影响范围，一般设开闭所。
AT供电方式时，供电臂较长，在供电臂中部也设开闭所。
开闭所应有来自不同牵引变电所的（单线区段）或同一牵引变电所的不同馈线段（复线区段）的两回进线。
开闭所应尽量设置在枢纽地区的负荷中心处，以减少馈线的长度和馈线与接触网的交叉干扰。
（二）分区亭（SP）为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，在两个牵引变电所的供电区间常加设分区亭。
分区亭常用于牵引网为双边供电，或复线区段牵引网为单边供电，但上下行接触网在末端并联时。
这时，分区亭起到平时将两个供电臂或上下行接触网联络起来的作用，这样，当事故发生时，可缩小停电范围和实现越区供电。
（三）自耦变压器站电力牵引供电系统如采用自耦变压器供电方式时，在沿线每隔10-15公里设置一台自耦变压器。
设置时尽量将自耦变压器设于沿铁路的各站场上。
同时，尽量与分区亭、开闭所合并，以便于运行管理。
（四）牵引网牵引网是由馈线、钢轨回流线、接触网组成的双导线供电系统，完成对电力机车的送电任务。
BT供电方式时，还要有回流线。
AT供电供电方式时，还有正馈线和保护线。
馈线：接在牵引变电所牵引母线和接触网之间的导线，即将电能由牵引变电所引向电气化铁路。
接触网：一种特殊的输电线，架设在铁路上方，机车受电弓与其磨擦受电。
回流线：牵引变电所处的横向回流线，它将轨或与轨平行的其它导线与牵引变压器指定端子相联。
分相绝缘器（电分相）：串在接触网上，目的是把两相不同的供电区分开，并使机车光滑过渡，主要用在牵引变电所出口处和分区处。
分段绝缘器（电分段）：分为纵向电分段和横向电分段，前者用线路接触网上，后者用于站场各条接触网之间。
通过其上的隔离开关将有关接触网进行电气连通或断开，以保证供电的可靠性、灵活性和缩小停电范围等。
供电分区：正常供电时，由牵引变电所馈线到接触网末端的一段供电线路，也称为供电区。
电气化铁路的供电方式一、电力系统对牵引变电所的供电方式电力系统向牵引变电所供电的方式可分为单电源供电，双电源供电和混合供电。
当同一电气化区段有不同那个的电力系统功能供电时，在牵引网的分界处，应设置分相电分段而不应并联。
牵引变电所设置两台变压器，它要求双电源供电。
1.牵引变电所一、牵引变电所高压进线的主接线方案（一）牵引变电所主接线的要求1、牵引变压器的接线方式不同，对主接线的影响较大。
2、在满足可靠性的情况下，应尽量采用简单的接线形式，一般一双T接线为主。
3、双T接线虽然要求双回路进线，但可根据电气化铁路的重要程度和运量大小而采用手动投入或自动投入备用回路。
当变电所的双回路进线中，主回路发生故障时，备用回路应投入。
当采用手动投入时，将有一段停电时间（几数分钟到几十分钟），但可使主接线简化，考虑到110kV线路故障率较低，而且220kV 及更高系统逐步形成之情况下，这种接线方式得到了普遍应用。
4、对于重要电气化区段，可采用自动投入或双回路主供。
5、接触网的故障率较高，要求27.5kv侧馈线断路器能承受较高的跳闸次数或有足够的备用。
（二）单母线分段接线1、单母线分段接线当牵引变电所除了110kV两回电源引入线外，还有别的引出线的时候，通常采用此种方式。
正常运行时，分段断路器闭合，两母线并列运行，电源回路和同一负荷的馈线应交错连接在不同的分段母线上，分段断路器既能通过穿越功率，又可在必要的时候将母线分成两段，这样，当母线检修时，停电范围可缩小一半；母线故障时，分段断路器自动跳闸，将故障段母线断开，非故障段母线及其线路仍照常工作，仅使故障段母线连接的线路停电。
单母线分段的接线，广泛用于城市电牵引变电所和110Kv电源进线回路较少的电牵引供电系统。
2、单母线带旁路母线接线单母线分段的接线虽然有上述优点，但是，还是存在断路器检修或故障时将使有关回路停电的缺陷，为此，增设一组旁路母线，组成带旁路母线的单母线接线即可解决这一矛盾。
（三）桥型接线当110Kv侧有两回进线且需要穿越功率时，采用桥型接线。
1、内桥接线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，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故障少，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。
由于解裂变压器也会造成线路中断，所以如需经常操作主变压器的场合，不宜采用内桥接线。
2、外桥接线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。
（四）双T接线双T接线是目前采用比较普遍的一种接线方式，它在变电所要求两回进线时采用。
一般情况下，其中一回引自电源点的专用间隔，另一回进线可从电力系统的各供电线路上连接。
双T接线比上述两种接线形式都简单，双回进线都在供电要求不高的场合，采用一回助攻，另一回备用。
若两回进线都能作主供回路，并能作为互为备用，则可消去外跨条，使接线更为简单。
在供电要求高的场合，应优先采用两回进线都能作为主供的方案。
二、第五节高速铁路牵引供电系统介绍由于电力机车功率大，拉的多，跑的快，世界各国的高速铁路几乎都采用电力机车牵引。
电力机车与蒸汽机车和内燃机车不同，它本身不带能源，必须由外部供应电能。
为了给电力机车供应电能，需要在铁路沿线架设一套牵引供电系统。
高速铁路的牵引供电系统，与常速铁路的牵引供电系统不同，它的供电能力和供电可靠性必须满足高速列车运行的要求。
自1964年10月1日，日本建成世界上第一条高速铁路以来，经过几十年的实践和发展，各国高速铁路的牵引供电系统都有了很大的改进，达到了很高的水平，而且都各具特色。
最具有代表性的是日本、法国和德国高速铁路的牵引供电系统。
高速铁路的牵引供电系统主要包括牵引供电和接触网两大部分。
下面就其采用的主要技术标准做一简单的介绍。
1．牵引供电部分（1）牵引供电方式：高速铁路要求接触网受流质过高，分段和分相点数量少。
目前各国大多采用自耦变压器（AT）供电方式和带回线的直接（RT）供电方式。
自耦变压器（AT）供电方式是每隔10km左右在接触网与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，其中性点与钢轨相连。
自耦变压器将牵引网的供电电压提高一倍，而供给电力机车的电压仍为25kV，如图所示。
带回线的直接（RT）供电方式是在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线，如图所示，利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的电流尽可能地由回流线流回牵引变电所，因而能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰。
自耦变压器（AT）供电方式带回线的直接（RT）供电方式日本、法国采用AT供电方式；德国、意大利和西班牙采用RT供电方式。
AT 供电方式的优点是：供电质量高,变电所数量少,便于牵引变电所选址和电力部门的配合,牵引变电所间距大、分相点少。
因此，便于高速列车运行，防干扰效果也好。
我国京沪高速铁路牵引供电优先采用2×25kV（AT）供电方式。
（2）电源电压等级：高速铁路负荷电流大，对电力系统的不平衡影响也大。
为了减少对电力系统的影响，高速铁路一般都采用较高的电源电压。
日本采用154kV、220kV和275kV三种电压等级，法国采用225kV电压等级，德国采用110kV电压等级，意大利采用130kV电压等级，西班牙采用132kV和220kV两种电压等级。
（3）接触网电压：接触网的电压对电力机车功率发挥及机车运行速度有很大影响，而且直接关系到牵引供电设备技术参数的选定和供电系统的工程投资，各国都非常重视这一技术标准。
日本接触网的标准电压为25kV，最高电压为30kV，最低电压为22.5kV。
法国分别为25kV、27.5kV和18kV。
德国分别为15kV、17kV和12kV。