优质文本 牵引供电系统简介 一、 系统功能 牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路：AC110 kV 或 AC220kV ，城市轨道交通：中心变电所 AC220kV 或 AC110kV→AC35 kV 环网）引入牵引 供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气 化铁路：AC25kV 或 AC2 ×25kV，城市轨道交通：DC750V 、DC1500V 或 DC3000V ），向 电力机车提供连续电能。 电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并 互为热备用，能够实现自动切换。 交流电气化铁路与城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图 1.1 和图 1.2 所示。 图 1.1 交流电气化铁路牵引供电系统 图 1.2 城市轨道交通牵引供电系统 1 / 7 优质文本 二、 牵引网供电方式 1. 交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的 直接供电方式）、BT 供电方式和 AT 供电方式。 （1） 直接供电方式 直接供电方式又可分为不带回流线 不带回流线 带回流线的直接供电方式 不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨 和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接 地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼 流圈中性点连接）。 带回流线的直接供电方式，机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所（约 70%），其余通过回流线%）。由于流经接触网的电流和流经回流线 的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电 磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回 流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯 电缆，常用 VLV-70 和 2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线） BT 供电方式 BT （Boost Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，也是在我国早期电气化 铁路中有采用，其主要目的是为了提高牵引网防干扰能力，但随着通讯线路电缆化和光缆 化，防干扰矛盾越来越不突出，其生命力也已大大降低，该种供电方式目前已经基本不采 用。如图 2.3 所示，吸流变压器为 1:1 的单卷变压器，其原边串入接触网中（在绝缘锚段 关节处），次边串入回流线中，吸流变压器的间隔为 3～4km，在两个吸流变压器的中间设 有吸上线，用于将钢轨中的牵引电流吸入回流线。机车所处的 BT 间隔内存在“半段效 应”，即在该 BT 段内接触网与回流线中的电流并不相等，防干扰效果并不明显，而在其余 BT 段内两者的电流大小相等，方向相反，防干扰效果非常明显。 但是，由于 BT 变压器自身存在较大的阻抗，且安装密度较大，其在牵引网中引起的电 压将也较大。因此，在同等条件下，BT 供电方式变电所间距小于其它供电方式，且每 3～ 4km 在接触网内存在断口，断口两端因 BT 自阻抗而存在一定的电压差，机车通过该断口时 可能会产生电火花，导致接触网的使用寿命缩短。 图2.3 BT 供电方式 （3） AT 供电方式 AT （Auto-Transformer）供电方式又称自藕变压器供电方式，相对于其它供电方式而 言，AT 供电方式具有更好的防干扰效果和更大的供电潜力，特别适合于高速和重载铁路。 如图 2.4 所示，牵引变电所主变压器二次侧±25KV 端子分别接于接触网和正馈线，二次侧 线圈中点接于钢轨。每隔 10～15 公里，将自藕变压器（AT1、AT2…）并入接触网和正馈线 之间，自藕变压器中点与钢轨相连接。另外，上下行各架设有一根与钢轨并联 （通过扼流 圈）的保护线，用于接触网或正馈线的闪络保护接地。自藕变压器实为单绕组变压器，该 绕组设有中心抽头。理论上讲，除了机车所在的 AT 段（该 AT 段存在“半段效应”）以 外，其余 AT 段内流经接触网中和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为机 车电流之半。在钢轨和保护线km 设有吸上线. 城市轨道交通 城市轨道交通接触网一般采用直流供电，接触网为正极，钢轨为负极，机车从相邻两 变电所取电，即采用双边供电方式（交流电气化铁路一般为单边供电）。如图 2.5 所示， 机车所需的电流分别来自两相邻变电所。 图2.5 直流双边供电方式 三、 牵引供电设施功能与分布 1. 交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引供电设施一般由以下几部分组成：  带回流线的直接供电方式。如图 3.1 所示，牵引供电设施由变电所、分区所、开 闭所（分区所兼开闭所）构成。变电所间距一般为 40～60km （视负荷大小而定），变电所 至相邻分区所之间的供电范围称为一个供电臂，每变电所有左右两个供电臂（终端变电所 除外）。正常运行时，一个供电臂的上下行接触网在首端（变电所）和末端（分区所）均 是并联的（上下行供电线引自所内同一母线 直接供电方式牵引供电设施分布示意图  AT 供电方式。如图 3.2 所示，牵引供电设施由变电所、分区所、AT 所、开闭所 （分区所兼开闭所、AT 所兼开闭所）。变电所间距一般为 50～80km （视负荷大小而定）， 变电所和分区所之间设有 1 个或 2 个 AT 所（视供电臂长度而定，AT 间距一般为 10～ 15km）。一个供电臂被AT 分为若干个供电区段，从变电所往分区所方向，这些供电区段依 次称为第 1、第 2、第 3AT 段。各 AT 段中流经接触网和正馈线的电流大小与列车所在

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