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高速铁路电力供电系统的研究

第３４卷第３期

ＪｏｕｍａｌｏｆＳｏｕｔｈｗ西ｅｓｔ南Ｕｎ民ｉｖ族ｅｒｓ大ｉｔｙ学ｆｏ学ｒＮ报ａｔｉ‘ｏｎ自ａｌ然ｉｔｉｅ銎ｓＮ学ａｔ版ｕｒａＩＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎＪｕｎ．２００８

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文章编号：１００３?２８４３（２００８）０３－０５６０－０５

高速铁路电力供电系统的研究

廖宇

（中国中铁二院工程集团有限责任公司，成都６１００３１）

摘要：高速铁路电力供电系统采用多种新技术、新设备提高供电可靠性．本文着重分析单芯全电缆设计过程中的技术

难题和解决方法：使用智能箱变、电力远动系统对提高供电可靠性的作用．

关键词：铁路供电：单芯电缆：电容电流；智能箱变

中图分类号：Ｕ２２３文献标识码：Ａ

１引言

铁路电力供电系统为除列车牵引供电以外的所有铁路设施供电．铁路供配电系统是从地方变电站接引两路ｌＯｋＶ（３５ｋＶ）电源，通过铁路变配电所向铁路车站、区间负荷供电．铁路变配电所的间距４０—６０ｋｍ，个别区段长达８０—９０ｋｍ．高速铁路区间每隔３ｋｍ左右有一处负荷点，负荷类型为通信、信号、防灾设备等一级负荷及区‘间摄像机等二级负荷．从变配电所馈出２条ｌＯｋＶ电力线路，沿铁路敷设向其供电，该电力线路被称为贯通线，一条称一级负荷贯通线，另一条称综合负荷贯通线．贯通线两端的铁路变配电所通过贯通馈线高压开关柜内电压互感器与断路器联锁均能为其供电【１１．为了保证长距离、轻负荷的区间贯通线供电质量，铁路变配电所设有专用１０／１０ｋＶ的调压器，经过调压器向贯通线供电【２１．高速铁路１０ｋＶ配电所主接线图见图１．

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图ｌ高速铁路１０ｋＶ配电所主接线图

收稿日期：２００８．０３．２５

作者简介：廖字０９６５．），男，中国中铁二院工程集团有限责任公司高级工程师．

第３期廖宁：高速铁路电力供电系统的研究５６１

合宁铁路是中铁二院中标的国内第一条２５０ｋｍ／ｈ高速铁路，为了保证铁路供电可靠性，采用单芯全电缆贯通线、智能箱变、电力远动系统、ＧＩＳ高压开关柜等新技术、新设备．特别是采用单芯全电缆贯通线，在充电电流作用下，出现贯通线末端电压抬升、接地系统变化、无功倒送、单芯电缆金属护层接地方式的选择等诸多技术难点，下文以合宁铁路为例，论述采取何种技术手段解决上述问题，保证供电可靠性．

２单芯全电缆贯通线设计要点

我国常速铁路贯通线以架空方式为主，地形困难地区辅以电缆敷设．架空线路抗击自然灾害能力较弱，例如，２００７年底的冰冻灾害导致架空线路损毁，沿海地区台风、内陆地区洪水等都可能引起架空贯通线供电中断。导致铁路停运．调研国外发达国家高速铁路供电系统，德国等西欧国家采用单芯全电缆方式供电【３】．德国铁路密集，采用网状供电系统；我国幅员辽阔，采用沿铁路的线型供电系统．合宁铁路供电系统图见图２．以此为例，论述我国高速铁路单芯全电缆贯通线设计要点．

合肥东站合肥客站黄庵车站高里车站

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因ｌＯｋＶ配电所一一１０胂级负荷贯通线

四３５／１０ｋｖ变配电所——１０ｋｖ综合负荷贯通线

团ｌＯ／Ｏ．４ｋＶ智能箱式变电站（双变）

口：ｏ／ｏ．４ｋＶ一般箱式变电站（单变）

图２合－－７－铁路电力供电系统简图

２．１抑制长电缆贯通线电压抬升

由于单芯电缆工作电容远大于架空线路工作电容，铁路贯通线负荷小，每一区问供电点的变压器容量为２—３０ＫｋＶＡ．其负载电流与充电电流相比不能忽略．电缆充电电流在长电缆线路中将会产生末端电压升高［１］．合宁铁路—级负荷贯通线采用５０ｒａｍ２的单芯全电缆线路，综合负荷贯通线采用７０ｍｍ２的架空和三芯电缆结合的混合线路，混合线路中电缆比例高达７０％．通过采用ＭＡＴＬＡＢ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件，利用分布参数模型计算得知，当贯通线空载线路不设置并联电抗器时，贯通线末端电压抬升最大，较首端升高１０％；贯通线带负载，不设置固定电抗器，末端电压亦升高，较首端升高７％．数据差异的原因为负载电流沿贯通线产生电压降；负载呈感性，抵消部分电缆容性充电电流．

为了保证贯通线试运行空载和满负载的电压质量，在贯通线首末端（两端）设置并联电抗器，抑制长电缆线路电压抬升．固定电抗器容量见表１．此时，贯通线空载末端电压较首端升高５％，负载末端电压较首端升高２．５％．

在铁路变配电所内贯通馈线后设置固定电抗器目的便于运营维护，其效果较在区问电缆线路上分散设置电抗器略差，但能满足规范要求．并联电抗器的投切纳入电力远动系统，实现远程监控，以保证空载和满负载时电压质量和设备正常运行．

表Ｉ贯通线固定电抗器容量

２．２中性点接地方式的确定

２．２．１我国电力系统的常用接地方式有四种：中性点直接接地、中性点谐振接地；中性点阻抗接地；中性点

５６２西南民族大学学报?自然科学版第３４卷

不接地．其中，中性点阻抗接地，按接地电流大小又分为高阻接地和低阻接地．

常速铁路电力设计中，贯通线以架空线路为主，电容电流较小，采用中性点不接地系统．根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合：》（ＤＬ／Ｔ６２０—１９９７）３．１．２条规定ｌ１０ｋＶ全电缆线路单相接地故障电容电流超过３０Ａ，１０ｋＶ架空电缆混合线路单相接地故障电容电流超过２０Ａ时，接地系统应采用谐振接地系统或小电阻（低阻）接地系统．

通过仿真计算，合宁铁路有４条贯通线，每条贯通线单相接地故障电容电流在４５Ａ一９０Ａ之问．可见，合宁铁路贯通线的接地系统应采用谐振接地系统或小电阻接地系统．谐振接地系统和小电阻接地系统的特点［２］见表２．

表２谐振接地系统与小电阻接地系统的特点

由于铁路电力贯通线系统容量不大但可靠性要求高．故合宁铁路贯通线采用消弧线圈构成的谐振接地系统（见图１）．铁路变配电所从地方电网接引的１０（３５）ｋＶ外电源均为中心点不接地系统，由于铁路贯通线通过１０／１０ＫＶ调压器馈出，调压器的原边和副边之间只有磁路连接，没有电路连接，调压器隔离原边的不接地系统和副边的谐振接地系统，上述方案技术上可行．

随着电力电子科技的发展，自动跟踪补偿消弧线幽成套装置具备准确测算系统电容电流大小、正确识别系统单相接地状态、自动跟踪和补偿系统单相接地时的电容电流．同时消弧线圈成套装置设有阻尼电阻，能有效抑制电缆线路的谐振过电压．

２．２．２消弧线圈成套装置接于１０ｋＶ系统的中性点，铁路变配电所有２种方法可以接引中性点．

方法ｌ：１０／１０ｋＶ调压器采用Ｄｙｎ接线方式，在调压器副边可以引出中心点．

方法２：在贯通母线段通过接地变压器引出中性点．

根据消弧线圈容量计算公式：

吲粥，ｃ告㈩式中：ｗ—一消弧线圈的容量，ｋＶＡ；

Ｉｃ一—嵌地电容电流，Ａｊ

Ｕｎ－一系统标称电压，ｋＶ．

合宁铁路黄庵１０ｋＶ配电所２台消弧线幽容量为１２００ｋｖａｒ和８００ｋｖａｒ；高里３５／１０ｋＶ变配电所２台消弧线圈容量为８００ｋｖａｒ和６００ｋｖａｒ；

根据规范《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（ＤＬ／Ｔ６２旺１９９７）３．１．６的规定－接于ＹＮ，ｄ接线的双绕组或ＹＮ，ｙｎ，ｄ接线的三绕组变压器中性点上的消弧线圈容量，不应超过变压器三相总容量的５０％，并不得大于三绕组变压器的任一绕组的容量．

合宁铁路最大贯通调压器容量为１０００ｋＶＡ，无法满足上述规定．应采用方法２引出中性点．接地变压器兼做所用变，节省所用变和相应的高压开关柜（见图１）．

２．３容性无功倒送的补偿

铁路变配电所从地方变电站接引外电源，规范要求高压侧功率因数补偿至０．９—１．铁路用电设备为照明、电机和电子类，均呈感性．常速铁路设计中，铁路变配电所设置高压电容器补偿功率因数．

高速铁路一级负荷贯通线为全电缆线路，全电缆线路由于充电电流影响，出现容性无功倒送．考虑合宁铁路黄庵配电所一级负荷贯通母线最多带两条贯通线（见图１，２），此时向地方电网返送容性无功最大：每条贯通

第３期廖宇：高速铁路电力供电系统的研究５６３

线负载时较空载返送容性无功小；

贯通线上的固定电抗器能补偿部分容性无功，但固定电抗器容量不可调整，无法满足功率因数的补偿精度要求：同时考虑一组固定电抗器损坏时应保证铁路正常供电．

基于上述分析，在全电缆的一级负荷贯通线调压器原边母线上设置可调电抗器；综合负荷贯通线调压器的原边母线上取消电容器补偿（见图１）．经计算，合宁铁路黄庵１０ｋＶ配电所使用０—６００ｋｖａｒ的可调电抗器，高里３５／１０ｋＶ变配电所使用０—２５０ｋｖａｒ的可调电抗器．

２．４单芯电缆金属层接地方式选择

电缆线路薄弱点为电缆头，合宁铁路为了减少电缆中间头，采用单芯电缆取代三芯电缆，５０ｍｍ２的的单芯电缆盘长达３ｋｍ．单芯电缆的金属外铠层采用金属非磁铠装，避免金属外铠层产生涡流．

１０ｋＶ的三芯电缆带平衡负荷时，三相电流向量和为零，金属屏蔽层上的感应电势叠加为零，三芯电缆金属层采用两端直接接地的方式．１０ｋＶ单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，金属屏蔽层必然感应一定的电动势．单芯电缆金属屏蔽层感应电压的大小与电缆长度和线芯负荷电流成正比，并与电缆排列的中心距离、金属屏蔽层的平均直径有关．

根据《城市电力电缆线路设计技术规定》（ＤＬ／Ｔ５２２１．２００５）１０条规定：单芯电缆金属护套和金属屏蔽层应采取以下四种之一的方式接地．

ａ．电缆一端直接接地，另一端通过护层保护器接地

ｂ．电缆线路中间一点接地，两端通过护层保护器接地

ｃ．交叉互联接地

ｄ．电缆两端直接接地。

方法ａ、ｂ的性质相同；方法ｃ施工复杂，运营维护困难；方法ｄ施工方便，但有以下缺点：在电磁感应电压的作用下，单芯电缆屏蔽层中产生环流，环流引起电缆护层发热；高速铁路沿铁路线设置综合接地系统，所有需接地的强弱电系统均与其相联，电力机车的部分牵引工作电流通过综合接地系统流回到牵引变电所，采用方法ｄ将使贯通线金属屏蔽层和金属护层通过接触网回流，影响单芯电缆运行安全．

电缆接线箱电缆分接箱智能箱变电缆接线箱图３：电缆分段和金属层单端直接接地图

根据上述分析，合宁铁路采用方法ａ．电缆敷设不采用中间接头连接电缆，采用电缆接线箱、分接箱、‘‘兀”接智能箱变将电缆分段连接，在箱内设置护层保护器（见图３）．

护层保护器作用：

ａ．限制电缆线路金属护层中的工频感应电压；

ｂ．迅速减小电缆线路金属护层中的工频过电压和冲击过电压．在电缆线路正常工作时，

高压电缆护层保护器呈现高电阻状态，截断单芯电缆金属护层中的工频感应电流和牵引回流的回路；当电缆线路出现接地故障或过电压时、护层保护器呈现低电阻导通状态，使得故障电流经保护器迅速泻入大地．

３智能箱式变电站和电力远动系统

３．１智能箱式变电站

铁路区间的通信、信号负荷是关系到高速铁路行车安全的—级负荷，合宁铁路设计采用１０／０．４ｋＶ智能箱式变电站，由一级负荷贯通线和综合负荷贯通线供电，智能箱变主用电源主接线见图４，备用电源主接线同此．箱变高压侧采用‘‘兀＇’接的接线方式，设置三组高压负荷开关和电流互感器、电压互感器．

５６４西南民族大学学报?自然科学版第３４卷高压负荷开关纳入远动的作用：

当贯通线出现故障时，电力调度中心

通过自动或远方手动切除故障区段，

即分断贯通线故障区段两侧智能箱变

的高压负荷开关，通过两侧铁路变配

电所向贯通线供电．这样保证贯通线

出现一处线路故障时，不影响一级负

荷的供电．与低压开关纳入远动的作用：监视相一级负荷用电点低压供电，防止长距

离供电影响电能质量，及时发现和处

理用电负荷引起低压回路跳闸．

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式变电站相联与下行方向箱式变电站相联一书专申

图４智能箱变主用电源主接线图

通过采用智能箱变，所有高低压开关和电流互感器、电压互感器纳入电力远动，每一开关的ＲＴｕ控制装置具备电流电压故障录波功能，便于事故原因分析和查找，缩短贯通线故障的查找时间．为了方便智能箱变维修和远动调试，利用远动通道设置与调度中心联系的ＩＰ电话．铁路沿线无人看守，箱变设置门磁并将信息上传，监视箱变非正常开门．箱变内设烟感探测器并上传信息．为保证通信处理机等弱电设备正常工作，箱变设置温控自启动通风系统．通过上述技术措施，提高智能箱变及供电系统的可靠性和可维护性．

３．２电力ＳＣＡＤＡ系统

合宁铁路将重要电力设施纳入电力远动．电力远动对象为：铁路变配电所、信号和通信智能箱变，无铁路变配电所车站接引的地方１０ｋＶ电源，贯通线固定电抗器．合宁铁路１６６ｋｉｎ，共有３３个供电点纳入电力远动．电力远动通道采用铁通提供的信息多业务平台，即专用广域网．通信光缆沿铁路敷设，冗余配置，每一需纳入电力远动的供电点提供一路２Ｍ带宽的ＲＪ４５以太网接Ｉ：１，设于上海铁路局调度中心的电力远动主站通过ＴＣＰｆｉＰ与每一被控端联系．实现各重要被控端的无人值班，实时监控．

４结束语

高速铁路在单芯电缆线路上设置固定电抗器抑制末端电压抬升，贯通线采用谐振接地系统，铁路变配电所使用可调电抗取代电容器补偿容性无功功率，单芯电缆采用一端直接接地、另一端通过护层保护器接地，上述技术措施实现中国高速铁路第一条单芯全电缆线路安全送电．同时在合宁铁路采用智能箱变、多点大规模电力远动系统提高高速铁路供电可靠性．

参考文献：

【１】ＨＥＩＮＨＯＬＤＬ，ＳＴＵＢＢＥＲ．电力电缆及电线【Ｍ】．门汉文，崔国璋，王海译．北京：中国电力出版社，２００１：４０２．

【２１李润先．中压电网系统接地实用技术【Ｍ１．北京：中国电力出版社，２００２：１１－１４．

【３】石耀勇，兰婷．高速铁路牵引供电系统模拟仿真模型研究【Ｊ】．机电工程技术，２００７（５）：１３２－１３６．

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（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＥｒｙｕ锄ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，ＰＲ．Ｃ．）

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63 铁总运[2015]49号《高速铁路电力管理规则》

TG/GD109-2015 高速铁路电力管理规则第一章总则第一条高速铁路电力工作是铁路运输的重要组成部分，为加强高速铁路电力管理，提高供电质量，满足铁路运输生产需要，制定本规则。第二条本规则是根据高速铁路行车特点而制定的，是保证安全供电的基本规则。各有关单位和全体电力工作人员必须严格执行。第三条本规则适用于高速铁路电力业务的管理。本规则未明确规定的内容，仍执行《铁路电力管理规则》。第二章管理第四条高速铁路电力工作实行统一领导、分级管理的原则。中国铁路总公司（以下简称总公司）：对全路高速铁路电力工作统一规划，依照国家的政策、法规，制定铁路相关的规章、制度；调查研究、检查督导、总结和推广先进经验，不断提高电力设备技术管理水平。负责组织各局确定局分界处的运行方式，指挥、协调事故（故障）处理。铁路局：贯彻执行国家和总公司有关的规章和命令，结合

具体情况制定有关细则、办法和标准；负责管内各供电段（维管段）的技术管理、岗位设置、职责分工；做好供用电的管理工作和专业培训；掌握电力设备状态；组织、安排年度检修、基建大修、更新改造项目和供用电计划；核定事故备品储备定额；组织电力试验、能力查定和设备鉴定工作；编制规划、提出增强能力和改善供电条件的措施；组织《电力设备履历薄》等报表的填报工作；领导本局管内电力调度工作。铁路局供电调度：负责监视高速铁路电力设备的运行状态，改变运行方式的倒闸操作；负责电力设备故障应急处置；负责故障处理的调度指挥；负责掌控运行、维护、检修等作业，掌握上线人员数量、作业内容、处所等情况；负责与地方供电公司、相邻铁路局签订、履行调度协议。供电检测所（电力试验所）：承担高速铁路电力设备交接及预防性试验等工作。第五条电力工程竣工后，应经过交接试验，试验合格后方能进行交接验收。发、变、配电等电力设备，应经过试运行后才能正式运行。第六条变更变、配电所的主接线、继电保护和自动装置的方案，改变一级贯通、综合贯通供电方式，应提出设计文件或变更理由，经铁路局批准后实行，局分界处需报总公司备案。第七条高速铁路供用电设备分界。高速铁路电力专业本着负责输配电网络、综合配电、电力

铁路供电系统实习总结

铁路供电系统实习总结我只有一篇机务系统的论文，不知道能不能帮到你，你看看修改下可以用吗，这是我以前的。一、实习的基本情况由于学校的学习环境有限，主要学得的一些知识多在与书本，而在真正实际操作上的历练与经验十分匮乏，不能够很好的满足以后实际工作的需要。会有这样现象的出现，很大一部分原因是在学校学习，实践的太少，这也是为什么我们要出去实习的缘由。由于我们刚进入铁路，实习是我们除了学习以外，获得知识的另一条重要路线。就大方面说我们可以通过实习了解基本行车安全知识，让我们可以更多的接触到机车，了解机车的结构和组成，培养我们的工作的能力。同时，也培养我们这责任意识，上车首先要为我们身后的生命和财产着想。就小方面说实习使我们在学校获得的理论知识能够同实际情况相结合，同时专业实习又可以锻炼和培养我们业务素质和能力，提高自己实际的动手能力，以及培养我们吃苦耐劳的精神。经过段教育科的安排，我们58名同学于2月10号至5月31日，在济南机务段兖州段区进行乘务实习。二、实习的内容和过程我们来到兖州段区后，首先进行了《机务作业人身安全标准》和《安全生产法》的学习。为了使我们在下一步的学习中，能更好了认识和理解，在杨帆老师的组织带领下，我们参观了段运用、检修、监控、电气、小辅修车间。通过参观，使我们对将要学习的东西有了直观的认识，也对我们今后的工作有了一定得了解。然后经过安全技能考试合格后，安排我们跟车进行乘务实习。实习的主要内容如下: （1）在学习规章制度方面通过学习机务作业人身安全标准、技规、行规，明白了要想在工作中保护好在身安全，只有安规章上的规定作业。作为一名机车乘务员，在出勤值乘的时候，要严格按照规章规定：动车前，认真做好机车检查、给油等整备工作；运行中，要认真了望，按规定鸣笛，集中精神，为自己和牵引的生命和财产安全着想；下车时，要注意临线状态，看好车下地形。电力机车出库前，做好应检查好各开关位置是否正常、做好高低压试验、各通风机状态是否良好、各风管连接正常，不能为了节省时间，偷工减料，为旅客的生命和财产安全种下不良因素。（2）制动机无论是机车还是车辆，制动机都是必不可少的。当机车、车辆编组成列车后，其各自的系统互相联系而构成一个统一的制动系统——列车制动系统。他由人为地产生列车减速力，并且通过控制这个力的大小从而控制列车减速或阻止它加速运行的过程。而这个力的供应就是由制动机的充气、排气控制的。通过制动机的冲排气从而产生缓解、制动和保压状态，使列车产生加速、减速和惰行的状态。不但学习了制动机的基础知识，还学习了各个组成部件，以及各部件在制动机运行中起到的作用，还有制动机在手柄个位置时的作用以及“五步闸”和“七步闸”的检查方法和项目。（3）柴油机

中国高速铁路牵引供电系统现状及关键性技术研究

中国高速铁路牵引供电系统现状及关键性技术研究发表时间：2017-11-28T09:11:16.780Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：王红艳 [导读] 摘要：随着科学技术的迅猛发展，铁路在国民经济发展过程中所发挥的作用也日趋增加，极大的推动了经济的发展和进步（呼和浩特铁路局机辆验收室 010050）摘要：随着科学技术的迅猛发展，铁路在国民经济发展过程中所发挥的作用也日趋增加，极大的推动了经济的发展和进步，但是，公共电网所带来的负序电流、谐波以及无功电流等问题也逐渐的凸显出来，本文针对上述问题，对我国高速铁路牵引供电系统运作现状进行了相应的分析，而后针对其中的关键性技术措施提出了自己的见解和思考。关键词：中国高速铁路；牵引供电系统；现状；关键性技术；探究最近几年来，我国高速铁路建设和发展取得了较大的进步，直到2014年9月份，我国高速铁路全部里程已经达到一万余千米，占据了世界高速铁路里程的一半，中国高速铁路的发展体现出井喷式的发展趋势，这也彰显了我国高速铁路建设的技术优势，比如，从高速铁路的牵引供电系统层面进行分析，我国已经具有了属于自己的标准技术体系。我国高速电气化铁路以及客运专线供电管理标准的条件下，对供电设备的可靠性和安全性也提出了新要求，如果仅从现阶段我国电气化铁路电气设备的运作情况来看，要想使高速铁路的运作可以符合供电管理的需求，就应当对高速铁路运作中的牵引供电系统的现状进行分析，而后对其中的关键性因素予以研究和探讨。一、对于高速铁路牵引供电系统的应用现状分析高速铁路涵盖着机车、动车以及客运专线等，这些技术都是极为先进、性能优越的大功率交-直-交牵引传动系统。如果仅从电力系统的电能质量指标层面分析，其功率因数会发生相应的改变，甚至可接近1，谐波电流的含量处于大幅度下降的趋势，可等效为既有交-直牵引铁路提供了高效有源电力滤波器(APF)，但是，如果和既有铁路相比较，牵引功率处于大幅度增加的趋势，此时的负序问题也会因此而凸显出来，如若此时可以将牵引供电系统和电力系统两者之间予以联系，采取必要的解决措施，就能够将困扰电力系统的负序问题等妥善处理，这也是最佳的处理办法，中国高速铁路牵引供电系统可以促使电力和铁路两者可以实现高效和谐发展[1]。高速铁路大功率牵引将会涉及到诸多与之相适应的牵引供电系统，自耦变压器的供电方式大多都是大容量的供电手段，虽说现阶段的通信已经大多实现光缆化，通信干扰问题也并无大碍，此时的AT供电方式在通信干扰防护层面也已接近于BT供电方式，与此同时，也可对BT供电方式之中串联接入引发的断口问题予以规避，更加适用于列车的高速行驶。 AT供电方式有55kV和2*27.5kV模式的区分，笔者基于我国现阶段高速铁路迅猛发展趋势下，对我国的AT供电模式进行了相应的分析，同时也探讨了与之相关的绝缘等级和开关的择选工作等等问题[2]。二、对于中国高速铁路牵引供电系统关键性技术的研究（一）对于全并联AT供电系统的分析全并联AT供电系统被普遍的应用到高速铁路之中，全并联AT网则是复线AT网的实际基础上，下线路在AT位置经由连线所完成的并联连接方式，上下行共用一个自耦变压器，也就是在原来的AT供电方法之中，将全部的AT所在的上下行接触网以及中正馈线等与钢轨实现并联连接，同时也应当在变电所出口的位置，使上下行共同使用同一个馈线供电。图1所显示的是全并联AT供电系统的电流分布特征，沿着导线的AT可以把经由钢轨的电流平均分为四个主要部分，作用于接触网和上下行的正馈线。接触网和正馈线的电气体现出了一定的对称性，所以，下行线路和上行线路的电流分布也极其相似，全并联AT供电系统的电流分布可以在一定程度对通信线路中的电磁干扰、电力以及电压损失问题予以削弱，它的供电性能相较于单线AT供电系统以及复线AT供电系统来讲，极大的提高了牵引网实际的传输线路长度，也相应的减少了线路之中的牵引变电所的实际数量，所以，全并联AT供电系统的应用得到了有关人士的重视，将其大范围的应用到我国的高速铁路建设之中[3]。（二）对于高速铁路牵引变电所中的关键设备分析高速铁路牵引变电所之中含有诸多的关键设备，其中最为重要的当属牵引变压器设备，现阶段我国高铁所使用的主变压器接线型有中点抽出式Scott接线和单项V/x接线等种类，笔者基于这两类变压接线的工作原理进行了相应的分析和探究，详见下述。其一，对于单项V/x接线牵引变压器的应用方式分析。单项V/x接线牵引变压器含有两个单相三绕组的变压器种类，均为左右AT牵引网供电，二次侧绕组中性电抽出并接地，致使两个绕组所经过的电压均为±27.5kV，而后会与F母线或是T母线实现连接，最终形成AT供电方式，这样可以将牵引变电所出口位置的AT予以省略[4]。单项V/x接线牵引变压器的应用体现了诸多的优势，比如，具有容量大，应用简洁以及的接地方式简单等特性，所以，此种牵引变电所在我国高速铁路的建设中的应用范围最广。其二，对于中点抽出式Scott接线牵引变压器的应用方式分析。中点抽出式Scott接线牵引变压器的二次侧和单项V/x接线牵引变压器的应用方式体现出了一定的相似性，同时都可以从二次侧中性点抽出而后实现接地，与之相连接的F母线和T母线为其提供±27.5kV的电压。值得一提的是，220kV中点抽出式Scott接线牵引变压器是在国际上首次使用的杭甬客专上虞北牵引变电所。中点抽出式Scott接线牵引变压器可谓是应用极为普遍的平衡变压器种类，可以对牵引供电系统给外部电网所体现出的功率不平衡问题予以一定程度的降低，将此问题妥善的解决[5]。（三）对于高速铁路供电安全监测系统的应用方式分析随着我国高速铁路的迅猛发展，牵引供电系统供电设备的运作过程中，不仅要确保运作效率，还是提高运行安全性和可靠性，此时，就需要借助高速铁路安全监测系统的作用，对高速铁路牵引供电系统进行全覆盖、全方位的检测，它的主要功能有弓网运行参数的检测、高速接触网悬挂参数的检测等等，确保高速铁路的设备运行安全。如呼和浩特铁路局目前投入运行的6C综合信息处理平台，实现了供电设备巡视、动态检测等检测监测数据共享及实时查阅，为设备质量问题的整治、复核、销号工作提供了新的技术手段。结束语综上所述，当前的社会发展背景下，人们对于交通运输快捷、便利的需求在日渐增加，这一发展形势，无疑给我国的高速铁路建设带来了新契机，高速铁路牵引供电关键技术的研究，涵盖着弓网、外部电源以及车网联系机理，利用现代科技平台，大力应用并及时改进牵引供电关键技术，建立有效的管理制度与机制，实现设备管理工作的规范化、标准化、程序化，必将大大提高铁路设备运行安全的质量与

高速铁路供电系统接口的特点及管理

高速铁路供电系统接口的特点及管理高速铁路目前为国内先进的铁路运输专线，其在性能和技术方面都有许多特殊性。与其他类型铁路相比，高速铁路供电系统具有一定的特殊性，高速铁路供电系统接口的管理也就需要更高的要求。基于此，文章就高速铁路供电系统接口的特点及管理展开分析和探讨，分析高速铁路供电系统接口管理的具体建议，希望对于高速铁路的规划、建设和运营起到一定的促进作用。标签：高速铁路；供电系统；接口管理为保证高速铁路上列车的通行速度，高速铁路供电系统存在较多特殊性。高速铁路一般采取AT（自耦变压器）的供电方式，由各车站附近所设置的10kV 配电站进行供电，配电所的馈线通过调压器直接向区间贯通线送电，以确保列车源源不断的能源获取。高铁电力供电系统的施工内容，主要包括了10kV配电所电源线路架设和配电所设备的安装和调试，还包括了沿线贯通电缆敷设、箱变安装以及站场照明等工作，以切实保障供电系统的完整运行。 1 高速铁路供电系统接口类型 1.1 外部接口高速铁路供电系统的外部接口是四电系统范围外各专业与电力供电系统之间的接口，具体包括了站场、线路、路基、桥梁＼轨道等专业以及地方政府和供电部门等单位的接口。电力专业需要按照地方供电部门的要求，提交10kV配电所外部电源申请手续，地方供电部门对项目设计进行审核和报备，并对设计的合理性予以评估。高速铁路电力专业所提供的设计方案中所涉及到的设备，选型必须要满足供电部门的具体要求，确保项目安全性。在地方供电部门审核通过并上交开工报告之后，方可开展施工工作。在项目施工过程中，在有关入网设备的安装和隐蔽设备的掩埋工作实施前，必须要通知供电部门实施检查和审查，待审核通过之后才可以进行后续施工。在高速铁路外部接口施工结束之后，项目部门应通知供电部门开展竣工验收工作，验收合格后并办理了供用电合同，安装计量电表等工作。除了与供电部門进行沟通，高铁电力系统施工还应该主动与地方政府主管部门进行合作，确保工程顺利开展。高铁电力系统施工中，不可避免的要与地方的城市管理部门打交道。例如，高速铁路电力系统在城市道路两侧或者上方施工，就需要与交通管理部门协商，做好必要的防护和处理工作。当对电力设备进行埋设时，也需要与人防部门进行协调。此外，还应该环境保护部门，共同处理线路施工所造成的青苗补偿等。 1.2 专业内部接口

高速铁路牵引供电系统

第二章高速铁路牵引供电系统第一节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16 2/3Hz)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（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

高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较

高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较【摘要】高速铁路除了列车营运速度达到一定标准外，供电系统也有了很大提升。做为高速铁路动力——铁路电力系统系统，也发生了巨大的变化。本文根据高速铁路负荷分布特点，对高速铁路与普速铁路电力系统进行了分析、比较，并对其特点进行了梳理。【关键词】高速铁路；普速铁路；电力系统；补偿方式；接地方式 0 概述京沪高速铁路客运专线是《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术含量高的一项工程，也是我国第四条引进国际先进技术的高速铁路。随着京沪高速铁路客运专线的正式投入运营，我国高速铁路的建设技术日臻成熟。与普速铁路相比，高速铁路除了列车营运速度达到一定标准外，车辆、路轨、操作、供电都有了很大提升。作为高速铁路动力——铁路电力系统，也发生了巨大的变化。 1 电力线路不同普速铁路电力线路一般采用架空线敷设，京沪高铁全线采用全电缆敷设。名称与普速线不同，分为一级贯通及综合贯通，其中一级贯通为单芯70mm2铜芯电缆，综合贯通为单芯95mm2电缆，单芯铜芯非磁铠装。高速铁路上使用的是单芯电缆，为了防止在电缆钢带上产生涡流，导致钢铠发热，长时间运行烧坏电缆，故采用非磁材料护铠，一般采用铝铠、铝合金铠、不锈钢铠等非磁材料，从而不在电缆外铠装层上产生涡流。同理，单芯电缆在敷设时，为了防止闭合此路产生涡流，施工时必须注意：电缆的固定必须采用非磁材料做抱箍进行固定，在电缆穿越铁路、公路时，若单相电缆穿管，必须使用PVC等非磁材料管，严禁使用钢管、铁管等导磁性能好的材料。若使用铁管或钢管，必须三相同穿一根铁管或钢管。 2 补偿的不同架空电力线路，多数故障为瞬时故障，能够自行恢复。线路对地电容电流很小，正常运行时电容电流约为0.026A/km，单相接地时电容电流约为0.078A/km。正常运行时，60km架空线路电容电流约为1.6A；单相接地时，60km架空线路电容电流约为 4.7A。普速铁路线路用电设备还包括照明、电机和电子类，总体呈感性，普速铁路变电所设置高压电容器补偿功率因数。高速铁路一级负荷贯通线为全电缆线路，多数故障为永久性故障，不能自行恢复。线路对地电容较大，正常运行时电容电流约为0.33～04A/km，单相接地时电容电流约为1.1～1.3A/km。正常运行时，60km电缆线路电容电流约为20～

高速铁路牵引供电系统组成

高速铁路牵引供电系统组成 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

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

高速铁路电力系统优化设计方案研究

高速铁路电力系统优化设计方案研究发表时间：2016-11-17T14:01:06.663Z 来源：《文化研究》2016年8月作者：唐兆展 [导读] 随着我国社会经济的飞速发展，加之人们对出行速度提出的高要求，使得我国铁路建设逐渐朝着高速铁路的方向发展。青藏铁路公司西宁供电段青海西宁 810000 摘要：随着我国社会经济的飞速发展，加之人们对出行速度提出的高要求，使得我国铁路建设逐渐朝着高速铁路的方向发展。而高速铁路的正常运行离不开能够为其提供源源不断电能的电力系统，为响应国家提出的低碳环保、节能减排的号召，高速铁路电力系统需要不断优化设计方案，一方面能够保障高铁的正常运行，另一方面能够有效节约电能。关键词：高速铁路；电力系统；优化设计方案引言：现阶段我国的高速铁路迎来了高速发展时期，其快捷性和舒适性已经得到了社会各界人士的一致好评，但我国在社会经济发展过程当中提出了可持续发展战略以及节能环保等策略，基于大力倡导节能减排的时代背景下，高速铁路电力系统面临着优化设计方案的问题，将降低能源消耗与提升资源利用率作为优化高速铁路电力系统设计方案的最终目的。本文将重点围绕高速铁路电力系统优化设计方案进行简要分析研究。一、高速铁路电力系统组成以合肥至武汉的某段高速铁路为例，在该段线路当中主要使用规格为10kV/10kV,400kVA的调压器、规格为10kV/0.4kV,250kVA的变压器以及从地方变电站所当中接引的10kV电源提供贯通线和车站的全部电力。基站、中继站、直放站等各种站点均匀分布在贯通线当中，并且使用150kVar的电抗器进行补偿。除此之外，在该段铁路的电力系统当中还包括室内和室外照明、机电设备监控系统、消防自动报警系统以及防雷接地等，由此可见高速铁路的电力系统构成要素较多，因此在优化高速铁路电力系统设计方案时需要进行全面充分的考量。二、高速铁路电力系统设计中的现存问题（一）变压器负载率低目前在已知的高速铁路电力系统设计当中普遍存在变压器负载率比较低的问题。车站中变压器负载率在30%到70%，贯通线上变压器负载率为10%到40%之间。这主要是由于考虑负荷发展，提前为加重负荷做准备，另外两条贯通线上的变压器也可以互为备用，但此种方式将会导致变压器容量变大，因此造成成本上升，不利于提升经济性[1]。（二）电缆所占比重大笔者发现在现阶段我国的高速铁路当中与贯通线上使用电缆的情况越来越多，鉴于与架空线相比电缆的对地电容非常大，因此导致容性效应的严重程度逐渐加大。当贯通线处于轻载运行状态，只消耗了一小部分的无功系统容性，进而产生无功倒送现象，迫使沿线电压不断上升，当超过正常电压数值时将严重威胁高速铁路电力系统的正常安全运行。另外随着线路长度的不断增加，其电压偏移量也越来越大，当线路长度达到70千米时，末端电压已经高达10.8kV，电压偏移量也达到了8%。（三）补偿方式不合理以52千米的线路长度为例，在贯通线上采用并联三处150kVar的固定电抗器作为补偿方案，将该段线路的五分之一和五分之二以及三分之二处作为补偿位置。通过仿真计算可以得知该种补偿方式明显不合理。当线路变压器负载率为40%，线路末端电压却下降至9.412kV,同时只有0.67的进线端功率，而规定电压偏移量不得超过，进线端功率因数最少不得低于0.9，否则将会影响电网侧的正常运行。三、高速铁路电力系统优化设计方案（一）选择适当的变压器高速铁路电力系统优化设计方案首先需要选择合适的变压器，在此过程中可以选择使用综合功率法全面考虑变压器有功与无功损耗，改善原有单纯进行单项比较经常性出现结果矛盾的情况。在使用该方法时，需要引入无功经济当量K，即每当变压器减少1kVar的无功率损耗，联接系统将会随之下降有功损失数值。在对比变压器经济性时首先需要分别准确计算出变压器的综合功率，并且将综合功率损耗数值调至相等状态，若使用SLZ表示变压器临界功率，则有公式其中大容量变压器的空载综合损耗分别用PDZ0和PDZK表示，小容量变压器的空载综合损耗分别用PXZK和表示PXZ0；SXe表示为大容量变压器的额定容量,SDe小容量变压器的额定容量。若实际负载中变压器所需容量S要大于变压器的临界功率，那么推荐使用大容量的变压器；假如实际负载中变压器所需容量要小于变压器的临界功率，那么使用小容量变压器比较经济实惠[2]。（二）合理挑选电缆及截面通常情况下，若高速铁路中电力电缆的导线截面越大，则线路损耗率会越小，但整体成本以及维修管护费用将会持续增加；若电力电缆的导线截面越小，则线路损耗率将会越来越大，且极易发生事故，但整体成本以及维修管护费用能够得到有效控制。因此优化高速铁路电力系统设计方案，需要合理挑选电缆截面，以便能够保障系统的正常运行。鉴于高速铁路的特殊性，在选择电缆截面时需要保障其机械强度，因此最好挑选大于50平方毫米的电缆截面；考虑到资金的时间价值，因挑选50到95平方毫米之间电缆截面，此时的电缆截面最具有经济性。（三）集中分散电抗器补偿集中分散电抗器补偿及时是在负荷变小的情况下也可以进行连续调节，另外，其能够有效保障线路电压的稳定，避免产生首尾电压差值过大的情况，而且该种方法简单便捷，易于操作非常适合优化高速铁路电力系统设计方案。针对不同的电缆截面需要使用不同的补偿方案，以50平方毫米的导线截面为例，当负载率为50%，将集中补偿设置到0并且切除一组分散固定补偿电抗[3]；当负载率变化至60%，集中补偿设置不变但需要切除两组电抗；当负载率上升至70%以上时则需要全部切除分散固定补偿电抗。结论：总而言之，人们环保意识的逐渐提高使得对于高速铁路的要求也越来越高，在保证快捷、舒适等性能的前提下，高速铁路的电力系统还需要深入贯彻落实节能减排的号召，尽量使用最少的供电成本和电力能源为高速铁路内部电力系统提供基本电力。本文通过对当前高速铁路电力系统方案的现存问题进行简要分析，提出通过选择适当的变压器、合理挑选电缆及界面、使用集中分散电抗器进行补偿等多种方式优化高速铁路电力系统设计方案，进而不断推动我国的高速铁路事业实现高速发展。

《高速铁路供电系统》课程标准

《高速铁路供电系统》课程标准课程编码【】课程承担单位【电气工程系】制定人【陈淑珍】制定日期【】审核【周宏】审核日期【】批准【】批准日期【】一、适用对象高中毕业或同等学历者二、课程定位与设计 1、课程定位本课程是电气化铁道技术专业的一门专业拓展课程，综合化程度较高，对高速铁道技术涉及的各个专业，如高速铁路线路规划和发展、高速铁路线路、高速铁路供电、高速铁路通信与信号、高速铁路动车组驾驶、高速铁路运输组织、让学生对高速铁道技术有一个全面了解和整体认识，为下一步学习后续专业成做好准备，前导课程有《牵引变电所维护与检修》，为今后从事高速铁道技术专业工作打下坚实的基础。 2、课程设计本课程总体设计思路是以了解高速铁路技术专业相关工作任务和职业能力分析为依据确定设计内容，主要以介绍高速铁路技术线路、供电、信号与通信、动车组结构、动车组驾驶运输组织个技术专业、按照学生的认知特点，通过课堂学习、多媒体课件、参观实习等教学手段，使学生对高速铁力技术所涉及的各个技术专业有所了解，培养学生的专业兴趣，加强学生对铁路各专业之间组织协调的认识。三、参考学时及学分参考学时：48学时四、课程目标学生通过学习该课程为进一步学习专业课程打下良好的基础。知识目标：使学生初步了解高速铁道技术相关的知识，使学生全面了解专业，并将专业知识用于实际中。能力目标：（1）掌握高速铁路的发展现状；（2）熟悉高速铁路供电系统的构造与组成；（3）具备高铁动车组操作、动车组司机作业能力。情感目标：（1）培养学生诚实守信善于沟通的能力。（2）树立高铁安全、节能、服务意识。五、学习内容和设计 1、学习内容表1 学习内容及要求

高速铁路电力供电系统的研究

西南民族大学学报·自然科学版第34卷第3期 Journal of Southwest University for Nationalities ?Natural Science Edition Jun. 2008 ___________________________________________________________________ ___________________________ 收稿日期：2008-03-25 作者简介: 廖宇(1965-), 男, 中国中铁二院工程集团有限责任公司高级工程师. 文章编号: 1003-2843(2008)03-0560-05 高速铁路电力供电系统的研究廖宇（中国中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031）摘要: 高速铁路电力供电系统采用多种新技术、新设备提高供电可靠性. 本文着重分析单芯全电缆设计过程中的技术难题和解决方法; 使用智能箱变、电力远动系统对提高供电可靠性的作用. 关键词: 铁路供电; 单芯电缆; 电容电流; 智能箱变中图分类号: U223 文献标识码: A 1 引言铁路电力供电系统为除列车牵引供电以外的所有铁路设施供电. 铁路供配电系统是从地方变电站接引两路10kV （35kV ）电源, 通过铁路变配电所向铁路车站、区间负荷供电. 铁路变配电所的间距40～60km, 个别区段长达80～90km. 高速铁路区间每隔3km 左右有一处负荷点, 负荷类型为通信、信号、防灾设备等一级负荷及区间摄像机等二级负荷. 从变配电所馈出2条10kV 电力线路, 沿铁路敷设向其供电, 该电力线路被称为贯通线, 一条称一级负荷贯通线, 另一条称综合负荷贯通线. 贯通线两端的铁路变配电所通过贯通馈线高压开关柜内电压互感器与断路器联锁均能为其供电[1]. 为了保证长距离、轻负荷的区间贯通线供电质量, 铁路变配电所设有专用10/10kV 的调压器, 经过调压器向贯通线供电[2] . 高速铁路10kV 配电所主接线图见图1. 图1 高速铁路10kV 配电所主接线图

高速铁路电力供电系统

001 第三章高速铁路电力供电系统高速铁路电力岗位维修人员，必须掌握高速铁路电力专业基本知识。了解高速铁路电力供电系统和电力SCADA 系统基本原理和设计特点。第一节电力供电系统一、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3-1所示（以水力发电为例）。图3-1 动力系统、电力系统和电力网示意图（一）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。按照发电厂所使用的一次能源不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂等，火力发电和水力发电在我国电能生产中占有很大的比例，除此之外，还有风力、地热和太阳能发电等。

（二）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，它对于电力系统的可靠性和经济性运行有着重要的意义。图3-2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。电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。按其功能常分为输电网和配电网两大部分，输电网是由220 kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成，是电力系统的主要网络，其作用是将电能输送到各个地区的配电网或直接输送给大型企业用户。配电网是由110 kV及以下的配电线路和与其相连接的配电所（或简单的配电变压器）组成，其作用是将电能输送到各类用户。为了减少电流在输电网络上产生的电能损耗，在远距离的输电网中，一般采用超高压（330 kV以上）输电方式。发电厂的发电机端电压不可能过高（一般为6～10 kV），电能用户的电压也不可能很高（一般为10 kV及以下），因此，电力网还担负着改变电压等级的作用，这就是变（配）电所（站）。变电所（站）由电力变压器和配电装置组成，它是改变电压和分配电能的场所：将电压升高的称为升压变电所（站），将电压降低的称为降压变电所（站），而配电所（站）只负担分配电能的任务。图3-2电力系统组成示意图（三）电能用户电能用户主要包括工矿企业、铁路企业和居民区等。 002

高速铁路牵引供电系统组成

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16 2/3Hz)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（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

高速铁路牵引供电系统设计

高速铁路牵引供电系统设计第一节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16 2/3Hz)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。

中国干线铁路供电系统技术1

中国干线铁路供电系统技术姓名：王家发学号：11292049 内容提要:说到干线铁路供电系统技术，首先我们必须知道什么是牵引供电系统呢？说起电气化铁路，大家可能想到的就是线路两旁一根根的线杆和列车头顶密如蛛网的电线吧。没错，电气化与普通铁路最明显的不同在于，它除了地上一条线（轨道）、还有天上一张网（接触网），是一种立体化的线路. 关键词:干线铁路供电接触网结构供电质虽提出了更加严格的要求。接触网的悬挂方式也衍生出简单接触悬挂、简单链形悬挂弹性链形悬挂、复链形悬挂等多种方式。电气化铁路供电方式的电力机车所需的电能来自发电厂由输电线路、变电装置、牵引用电网络、回流电路等组成的供用电系统供应。世界各国采用的供电制式各不相同，我国的电气化铁路选择了25千伏单相工频（50赫兹）交流供电制式。这种供电制式与工业生产所使用电流频率简称相同能使牵引动力获得最佳效果。从天上到地下，一套复杂完整的大系统为电气化列车的运行提供了保障。电气化铁路的心脏——牵引变电所牵引变电所是牵引系统的心脏，它的主要任务式将国家的电力系统送来的三相高压电换成适合电力机车使用的单相交流电。牵引供电所从国家电网引入220千伏或110千伏三相交流电将三相电转换为适合电器列车使用的单相交流电27.5千伏电源并送上接触网。除此之外，它还起着供电保护、测量、控制电气提高供电质量，降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失，牵引供电系统都采用“双备份”模式，两套设备通过切换装置可以互为备用并随时处于“战备”状态，以备不时之需。通常将变电所设备分为一次设备和二次设备，一次设备是指接触高压电的电气设备，如牵引变压器、高压断路器、高压隔离开关、高压（电压和电流）互感器、输电线路、母线、避雷器等，它们主要完成电能变换、输送、分配等功能。二次设备则主要是控制、监视、保护设备。随着科技的发展，二次设备更加的集成化合智能化，形成了牵引变电所自动化系统为牵引变电所的远程控制提供了可能。电气化铁路的动脉——接触网当我们乘坐在电气化铁路的旅客列车上出行时，会看到路基两旁有一根根电杆竖立着顶端安装有单臂结构装置伸向线路侧上方且悬挂有电线，并将其固定在距轨道面一定高度的地方，在股道多的车站或编组站，悬挂结构及各种网线多如蛛网。这就是电气化铁路牵引供电系统的主要供电设备——接触网。接触网是在露天设置，不但受到各种气候的影响，而且还受到电力机车行走时带来的动作用力，加上接触网又无法设备备用的条件，所以接触网的工作环境条件非常恶劣。为了保证电气化铁路可靠安全运营，接触网的结构必须经久耐用，这就决定了接触网要用特殊的结构。接触网的功能，不但要把电能输送给边行走变受流的电力机车使用，还要保证电力机车在行走时其受电弓与接触线在滑动摩擦接触过程中有良好的受流条件，特别是在环境条件变化的时候，线路基础引起的震动，轨道的不平顺，车体上下弹性跳动，受电弓弓臂和接触滑板在受压状态下机车快速运行时产生的垂直加速度，以及接触网导线不平整等因素的存在，都不应出现受电弓与接触线分离现象（通常称离线），否则会

高速铁路电力供电系统的研究

63 铁总运[2015]49号《高速铁路电力管理规则》

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