轨道交通牵引供电系统综述
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企 业 实 践
轨 道 交通 牵 引供 电系统 综 述
孙 涛
（北 京 铁 路 局 唐 山供 电段 ，河 北 唐 山 ０６４０００）
摘 要 ：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
接线 形 式 变压 器 。
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
１．２ 高速 铁 路 牵 引 变 压 器
牵 引 网供 电 。线 路末 端站 可 能只有 两 路馈 出线 ，车辆 段馈 出
我 国 的高速 铁 路通 常 采用 的是 Ｖ／ｘ接 线牵 引 变压 器 。这 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
出 的为 ｌ２脉 波 的 脉动 电流 ，两套 并 列 运 行 时输 出 的 为 ２４脉 跳 闸 ；散 热器 温 度 １４０℃报警 ，１５０ｏＣ跳 闸 。
波 的 脉 动 直 流 电 。
整 流 器 过 电压 保 护 ：整 流器 交 直 流侧 均 设 有 过 电压 保
２．１．３ 牵 引 变 电站 电气 主接 线
整 流 二极 管 与 ２４个 保 护 二 极管 组 成 ，每个 牵 引变 电站有 两
整 流二 极 管 保 护 ：整 流 器 内 一 个 二极 管 故 障 时发 出报
套 整 流器 组 ，每套 整 流器 为 ６相 １２脉 波 整流 ，单 独 运 行 时输 警 ，两个二 极 管 故障 开关 跳 闸 。正负 母排 温 度 ８０％报 警 ，９０℃
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
普 通铁 路 牵 引 变 电所 内 的牵 引 变 压器 设 置 了两 台 ，一 旦 刀 与 正母 线 相 连 ，整流 机 组 负 极 通 过 负极 闸 刀与 负 母线 相 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 连 ，直 流 正 母线 设 四路 直 流 高速 开关 馈 出线 ，负 母 线 通 过 回
电压 等 级 主要 是 以 １１０ｋｖ为 主 ，电气 化 铁路 牵 引变 电器 多选 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
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 触滑 行 ，就 构 成 了一个 完整 的 直流 牵 引 电动机 受 电回路 。
关 键 词 ：轨 道 交 通 ；牵 引供 电 ；供 电 系统
中图分 类 号 ：Ｕ２２３
文献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ： １６７３—１０６９（２０１６）２２—１７４—２
１ 牵 引 变 压 器
１５００Ｖ直 流 电 。鉴 于 两套 整 流机 组接 于 同一段 母 线 上 ，所 以
１．１ 普 通 铁 路 牵 引 变 压 器
器 、直 流 １５００Ｖ 正负 母 排 、直 流 高 速 开关 。２７．５ｋＶ开关 柜 应 零序 电流使 保护 动 作 。
选 用 ＳＦ６绝缘 全 封 闭组合 电器 ，以减 少 占地 面 积 。２７．５ｋＶ开
牵 引 变压 器 温度 保护 ：变 压器 正 常运 行温 度为 ７０ ９０￣Ｃ。
关 柜进 线 还配 有 避 雷器 ，防 止雷 电波入 侵 。整 流器 组 由 ２４个 １２７．５ｃｃ报 警 ，１５０℃跳 闸 。
耗 、土建 造价 及 运 营维 护等 因素 。
牵 引变 压 器定 时 限过 电流保 护 ：反 时 限过 电流保 护 的后
２．１．２ 牵 引变 电站 设备
备保 护 ，动作 时 间小 于反 时 限 。
牵 引 变 电站 的主 要设 备 是 ２７．５ｋＶ开关 柜 、整 流变 、整 流
牵 引变 压 器 零 序 电 流保 护 ：主 保 护 ，利 用 接地 时产 生 的
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 。
２．１ 牵 引 变 电 站
２．１．４．１ 整流 器 组继 电保 护 配置
２．１．１ 牵 引变 电站 位 置确 定
牵 引 变 压 器 电 流 速 断 保 护 ：整 流 机 组 主 保 护 ，保 护
牵 引变 电站 与 车 站 内的 降 压 变 电站 一 起 组 成 牵 引 降 压 １５００Ｖ母 线 至 馈 出线 之 间 的相 间短 路 故 障 ，同 时也 是 整流 器 混 合变 电站 ，然 而并 不是 每 个 车 站 都 是 牵 引 降 压 混 合 变 电 本体 保 护 的后 备保 护 。
护 ，交 流侧 采 用 ＲＣ回路 ，直流 侧 采 用 ＲＣ回路 加 压 敏 电 阻 ，
牵 引 降 压 混合 变 电站 采 用 ２７．５ｋＶ单 母 线 分段 运行 。从 保 证 两侧 的过 电压被 吸收 。
主 变 电站 或 上 一座 变 电站 引进 的 两路 ２７．５ｋＶ交 流 电源 分 别 ２．１．４．２ 直 流 １５００Ｖ系统 继 电保 护配 置
站 。它 的设 置取 决 于牵 引 系统 网络结 构 、牵引 网电压 等级 、牵
牵 引变 压 器反 时 限 过 电流保 护 ：保 护 动作 时 间随 短路 电
引 网 电 压 损 失 、供 电质 量 ，并 涉 及 到杂 散 电 流 防 护 、线 路 能 流 的增 大而 减小 ，电流越 大 ，保 护越 快 。
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 间设 触 网 闸刀 ，在 上 行 、下 行 同一 供 电 分 区绝 缘 分 段 处设 有
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
接触 网联 络 闸刀 。 ２．１．４ 牵 引变 电站 继 电保 护配 置
轨 道 交通 牵 引供 电系统 综 述
孙 涛
（北 京 铁 路 局 唐 山供 电段 ，河 北 唐 山 ０６４０００）
摘 要 ：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
接线 形 式 变压 器 。
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
１．２ 高速 铁 路 牵 引 变 压 器
牵 引 网供 电 。线 路末 端站 可 能只有 两 路馈 出线 ，车辆 段馈 出
我 国 的高速 铁 路通 常 采用 的是 Ｖ／ｘ接 线牵 引 变压 器 。这 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
出 的为 ｌ２脉 波 的 脉动 电流 ，两套 并 列 运 行 时输 出 的 为 ２４脉 跳 闸 ；散 热器 温 度 １４０℃报警 ，１５０ｏＣ跳 闸 。
波 的 脉 动 直 流 电 。
整 流 器 过 电压 保 护 ：整 流器 交 直 流侧 均 设 有 过 电压 保
２．１．３ 牵 引 变 电站 电气 主接 线
整 流 二极 管 与 ２４个 保 护 二 极管 组 成 ，每个 牵 引变 电站有 两
整 流二 极 管 保 护 ：整 流 器 内 一 个 二极 管 故 障 时发 出报
套 整 流器 组 ，每套 整 流器 为 ６相 １２脉 波 整流 ，单 独 运 行 时输 警 ，两个二 极 管 故障 开关 跳 闸 。正负 母排 温 度 ８０％报 警 ，９０℃
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
普 通铁 路 牵 引 变 电所 内 的牵 引 变 压器 设 置 了两 台 ，一 旦 刀 与 正母 线 相 连 ，整流 机 组 负 极 通 过 负极 闸 刀与 负 母线 相 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 连 ，直 流 正 母线 设 四路 直 流 高速 开关 馈 出线 ，负 母 线 通 过 回
电压 等 级 主要 是 以 １１０ｋｖ为 主 ，电气 化 铁路 牵 引变 电器 多选 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
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 触滑 行 ，就 构 成 了一个 完整 的 直流 牵 引 电动机 受 电回路 。
关 键 词 ：轨 道 交 通 ；牵 引供 电 ；供 电 系统
中图分 类 号 ：Ｕ２２３
文献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ： １６７３—１０６９（２０１６）２２—１７４—２
１ 牵 引 变 压 器
１５００Ｖ直 流 电 。鉴 于 两套 整 流机 组接 于 同一段 母 线 上 ，所 以
１．１ 普 通 铁 路 牵 引 变 压 器
器 、直 流 １５００Ｖ 正负 母 排 、直 流 高 速 开关 。２７．５ｋＶ开关 柜 应 零序 电流使 保护 动 作 。
选 用 ＳＦ６绝缘 全 封 闭组合 电器 ，以减 少 占地 面 积 。２７．５ｋＶ开
牵 引 变压 器 温度 保护 ：变 压器 正 常运 行温 度为 ７０ ９０￣Ｃ。
关 柜进 线 还配 有 避 雷器 ，防 止雷 电波入 侵 。整 流器 组 由 ２４个 １２７．５ｃｃ报 警 ，１５０℃跳 闸 。
耗 、土建 造价 及 运 营维 护等 因素 。
牵 引变 压 器定 时 限过 电流保 护 ：反 时 限过 电流保 护 的后
２．１．２ 牵 引变 电站 设备
备保 护 ，动作 时 间小 于反 时 限 。
牵 引 变 电站 的主 要设 备 是 ２７．５ｋＶ开关 柜 、整 流变 、整 流
牵 引变 压 器 零 序 电 流保 护 ：主 保 护 ，利 用 接地 时产 生 的
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 。
２．１ 牵 引 变 电 站
２．１．４．１ 整流 器 组继 电保 护 配置
２．１．１ 牵 引变 电站 位 置确 定
牵 引 变 压 器 电 流 速 断 保 护 ：整 流 机 组 主 保 护 ，保 护
牵 引变 电站 与 车 站 内的 降 压 变 电站 一 起 组 成 牵 引 降 压 １５００Ｖ母 线 至 馈 出线 之 间 的相 间短 路 故 障 ，同 时也 是 整流 器 混 合变 电站 ，然 而并 不是 每 个 车 站 都 是 牵 引 降 压 混 合 变 电 本体 保 护 的后 备保 护 。
护 ，交 流侧 采 用 ＲＣ回路 ，直流 侧 采 用 ＲＣ回路 加 压 敏 电 阻 ，
牵 引 降 压 混合 变 电站 采 用 ２７．５ｋＶ单 母 线 分段 运行 。从 保 证 两侧 的过 电压被 吸收 。
主 变 电站 或 上 一座 变 电站 引进 的 两路 ２７．５ｋＶ交 流 电源 分 别 ２．１．４．２ 直 流 １５００Ｖ系统 继 电保 护配 置
站 。它 的设 置取 决 于牵 引 系统 网络结 构 、牵引 网电压 等级 、牵
牵 引变 压 器反 时 限 过 电流保 护 ：保 护 动作 时 间随 短路 电
引 网 电 压 损 失 、供 电质 量 ，并 涉 及 到杂 散 电 流 防 护 、线 路 能 流 的增 大而 减小 ，电流越 大 ，保 护越 快 。
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 间设 触 网 闸刀 ，在 上 行 、下 行 同一 供 电 分 区绝 缘 分 段 处设 有
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
接触 网联 络 闸刀 。 ２．１．４ 牵 引变 电站 继 电保 护配 置