高速铁路概论-第三讲-高铁牵引供电和车辆概论
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高速列车概论(牵引供电)
2019/11/25
中南大学信息院
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吸流变压器的变比为1:1，它的一次绕组串接在 接触网（T）上，二次绕组串接在专为牵引电流 流回牵引变电所而特设的回流线（NF）上，所 以也称吸流变压器－回流线供电方式（简称吸
－回方式）
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3. 带回流线的直接供电方式
带回流线的直接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：
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2．变电所保护装置
一个变电所有十多台断路器，每台断路器都要 有专门的保护装置来控制。如果没有符合要求的 保护装置，那么断路故障就不能迅速地排除，从 而造成严重的危害。保护装置除了用来切断断路 故障外，也用作发出不正常运行状态的信号，如 变压器过负荷和过热、控制回路断线、绝缘不良 等不正常状态，运行人员发现不正常信号后，可 及时采取措施消除不正常状态，保证供电系统的 安全、可靠运行。对保护装置的基本要求如下。
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因此，当高速列车负荷电流为I时，由接触网和 正馈线供给的电流为0.5I，另外的负荷电流由自 耦变压器感应电流供给。
这种供电方式的牵引网阻抗很小，电压损失小， 电能损耗低，供电能力大，供电距离长，可达 40～50km。
由于牵引负荷电流在接触网和正馈线中的方向 相反，因而对邻近的通信线路干扰很小。
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2．支持装置
用以悬吊和支撑接触悬挂并将其各种载荷传递 给支柱或桥隧等大型建筑物。支持装置还应将承 力索、接触导线固定在一定范围内，使受电弓滑 行时与接触导线有良好的接触。根据根据接触网 所在的位置及作用不同，支持装置的结构又可分 为腕臂支持装置、软横跨、硬横跨、桥梁支持装 置和隧道支持装置等。
铁道概论第三讲铁路车辆ppt课件
2.缓冲器
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
（四）制动装置
制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆 减速或停车的一种设备。它不仅是列车安全、 正点运行的重要保证，而且也是提高列车重量 和运行速度的前提条件。因此，制动装置的性 能好坏，对铁路的运输能力和行车安全都有重 要作用。
车钩三态
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旋转式车钩
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列车制动在操纵上按用途可分为“常用制 动”和“紧急制动”两种。
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目前，我国广泛使用闸瓦摩擦式制动装置或盘形 制动装置。 闸瓦制动
第三讲 铁 路 车 辆
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一、车辆分类
客车：硬座车、软座车、硬卧车、软卧车、 双层客车、餐车、行李车、邮政车
通用货车：平车、敞车、棚车、罐车、冷藏车
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（四）制动装置
制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆 减速或停车的一种设备。它不仅是列车安全、 正点运行的重要保证，而且也是提高列车重量 和运行速度的前提条件。因此，制动装置的性 能好坏，对铁路的运输能力和行车安全都有重 要作用。
车钩三态
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旋转式车钩
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列车制动在操纵上按用途可分为“常用制 动”和“紧急制动”两种。
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目前，我国广泛使用闸瓦摩擦式制动装置或盘形 制动装置。 闸瓦制动
第三讲 铁 路 车 辆
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一、车辆分类
客车：硬座车、软座车、硬卧车、软卧车、 双层客车、餐车、行李车、邮政车
通用货车：平车、敞车、棚车、罐车、冷藏车
高速铁路概论详解课件
中国
中国的高速铁路发展迅 速，未来将进一步完善 路网布局，提高运营速 度和服务质量。
中国高速铁路发展规划
路网建设
中国将进一步完善高速铁路路网布局，连接主要 城市和旅游景点，提高覆盖率。
技术创新
中国将加大高速铁路技术创新力度，研发更高速 度、更安全、更舒适的高速列车。
服务质量提升
中国将提升高速铁路服务质量，提供更加便捷、 舒适、智能的旅客服务。
牵引供电系统
分析牵引供电系统的原理、功能和技术特点，包括牵引变电所、接 触网等。
电力系统与安全
探讨高速铁路电力系统的特点、运行方式以及安全防护措施。
03
高速铁路运营与管理
高速铁路客运组织
1. 列车运行计划
根据客流情况制定列车运行计划，包括列车班次、停靠站点和运 行时间等。
2. 票务管理
负责票务销售、退改签以及票务收益的管理。
3. 旅客服务
提供旅客候车、乘车、下车等全过程的服务，包括安检、候车室 、站台、车上服务等。
高速铁路货运组织
1 2
1. 货物运输计划
根据货源情况制定货物运输计划，包括货物品类 、运输量和运输时间等。
2. 货物装卸管理
负责货物的装卸、保管和交付等环节的管理。
3
3. 物流服务
提供货物跟踪、查询、配送等物流服务，提高货 物运输效率。
提升企业竞争力
高速铁路的运营，缩短了企业与市场的距离，降低了物流成本，提高 了企业的市场响应速度和竞争力。
高速铁路对城市发展的影响
促进城市群的形成
高速铁路的建设和运营， 加强了城市间的联系，促 进了城市群的形成和发展 。
优化城市空间布局
高速铁路的引入，改变了 城市的空间布局，推动了 城市向更加合理的方向发 展。
中国的高速铁路发展迅 速，未来将进一步完善 路网布局，提高运营速 度和服务质量。
中国高速铁路发展规划
路网建设
中国将进一步完善高速铁路路网布局，连接主要 城市和旅游景点，提高覆盖率。
技术创新
中国将加大高速铁路技术创新力度，研发更高速 度、更安全、更舒适的高速列车。
服务质量提升
中国将提升高速铁路服务质量，提供更加便捷、 舒适、智能的旅客服务。
牵引供电系统
分析牵引供电系统的原理、功能和技术特点，包括牵引变电所、接 触网等。
电力系统与安全
探讨高速铁路电力系统的特点、运行方式以及安全防护措施。
03
高速铁路运营与管理
高速铁路客运组织
1. 列车运行计划
根据客流情况制定列车运行计划，包括列车班次、停靠站点和运 行时间等。
2. 票务管理
负责票务销售、退改签以及票务收益的管理。
3. 旅客服务
提供旅客候车、乘车、下车等全过程的服务，包括安检、候车室 、站台、车上服务等。
高速铁路货运组织
1 2
1. 货物运输计划
根据货源情况制定货物运输计划，包括货物品类 、运输量和运输时间等。
2. 货物装卸管理
负责货物的装卸、保管和交付等环节的管理。
3
3. 物流服务
提供货物跟踪、查询、配送等物流服务，提高货 物运输效率。
提升企业竞争力
高速铁路的运营，缩短了企业与市场的距离，降低了物流成本，提高 了企业的市场响应速度和竞争力。
高速铁路对城市发展的影响
促进城市群的形成
高速铁路的建设和运营， 加强了城市间的联系，促 进了城市群的形成和发展 。
优化城市空间布局
高速铁路的引入，改变了 城市的空间布局，推动了 城市向更加合理的方向发 展。
模块1.高速铁路基础知识《高速铁路牵引供电》教学课件
4 发展高速铁路是贯彻可持续发展战略的体现 基本国情及客流特点决定了我国主要应发展大容量、低能耗、少占地、适应性强的公共 交通体系。高速铁路具有能耗低、占地少、污染轻的特点，在我国发展高速铁路同样是在交 通运输领域贯彻可持续发展战略、优化交通运输结构的重要手段。
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1.4 中国发展高速铁路的技术条件与社会需求
1. 技术条件
1 工程建造技术达到世界先进水平 针对我国复杂多样的地质及气候条件，攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题， 掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术等。
2 高速列车技术达到世界先进水平 系统掌握了时速200～250 km动车组核心技术，全面构建了设计制造体系。在此基础上， 攻克了制约速度提升的技术难题等。 3 列车控制技术达到世界先进水平 系统掌握了满足时速250 km的CTCS-2级列车运行控制技术，成功应用于既有线第六次 大面积提速和新建的时速250 km高速铁路等。
《高速铁路牵引供电》
第一章
高速铁路基础 知识
目录 目录
1.1 高速铁路的定义与特点 1.2 我国高速铁路的发展历程与方向 1.3 高速铁路的技术特点 1.4 中国发展高速铁路的技术条件与
社会需求
1.1 高速铁路的定义与特点
1. 高铁的定义
1 国际规定 西欧把新建时速达到250～300 km、旧线改造时速达到200 km的铁路线路称为高速铁 路。1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运列车专 用型高速铁路时速为350 km以上，新建客货运列车混用型高速铁路时速为250 km。 2 中国规定 中国2014年1月1日起实施的《铁路安全管理条例》规定：高速铁路（高铁）是指设计开 行时速250 km以上（含预留），并且初期运营时速200 km以上的客运列车专线铁路（客运 专线）。
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1.4 中国发展高速铁路的技术条件与社会需求
1. 技术条件
1 工程建造技术达到世界先进水平 针对我国复杂多样的地质及气候条件，攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题， 掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术等。
2 高速列车技术达到世界先进水平 系统掌握了时速200～250 km动车组核心技术，全面构建了设计制造体系。在此基础上， 攻克了制约速度提升的技术难题等。 3 列车控制技术达到世界先进水平 系统掌握了满足时速250 km的CTCS-2级列车运行控制技术，成功应用于既有线第六次 大面积提速和新建的时速250 km高速铁路等。
《高速铁路牵引供电》
第一章
高速铁路基础 知识
目录 目录
1.1 高速铁路的定义与特点 1.2 我国高速铁路的发展历程与方向 1.3 高速铁路的技术特点 1.4 中国发展高速铁路的技术条件与
社会需求
1.1 高速铁路的定义与特点
1. 高铁的定义
1 国际规定 西欧把新建时速达到250～300 km、旧线改造时速达到200 km的铁路线路称为高速铁 路。1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运列车专 用型高速铁路时速为350 km以上，新建客货运列车混用型高速铁路时速为250 km。 2 中国规定 中国2014年1月1日起实施的《铁路安全管理条例》规定：高速铁路（高铁）是指设计开 行时速250 km以上（含预留），并且初期运营时速200 km以上的客运列车专线铁路（客运 专线）。
《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
高速铁路概论-第三讲-高铁牵引供电和车辆
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1.3 牵引网向电力机车的供电
（1）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组，从动车组下到 钢轨上，回流分为三部分：一部门直接沿钢轨流回变电所，约 占40%；一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线，通过负馈线返 回变电所，约占30%；剩余电流从钢轨漏泄至大地，沿大地流 向牵引变电所，在变电所附近，返回钢轨或变电所地网。
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
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一. 牵引供电系统
牵引变电所（Traction Substation, SS）
从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电能，通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV（对AT系统为 55kV或2×27.5kV），并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备：
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1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电，绝 大多数都采用220kV或以上电压等级，个别采用132kV或 154kV时，则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大，一般为3-4倍以上，牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低，助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。
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1.2 牵引变电所向牵引网的供电
1.3 牵引网向电力机车的供电
（1）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组，从动车组下到 钢轨上，回流分为三部分：一部门直接沿钢轨流回变电所，约 占40%；一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线，通过负馈线返 回变电所，约占30%；剩余电流从钢轨漏泄至大地，沿大地流 向牵引变电所，在变电所附近，返回钢轨或变电所地网。
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
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一. 牵引供电系统
牵引变电所（Traction Substation, SS）
从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电能，通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV（对AT系统为 55kV或2×27.5kV），并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备：
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1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电，绝 大多数都采用220kV或以上电压等级，个别采用132kV或 154kV时，则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大，一般为3-4倍以上，牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低，助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。
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1.2 牵引变电所向牵引网的供电
高速铁路牵引动力与供电系统
第三章高速铁路牵引动力与供电系统
主要内容
3.1 概述
二、牵引供电系统的组成
牵引供电系统内部构成示意图（以客专为例）
三、牵引供电系统的管理与安全
3.2 高速铁路的牵引动力
高速铁路牵引动力的要求
一、牵引动力的形式及其配置
（三）牵引动力集中配置于分散配置的比较
二、传动方式与传动装置
三相交流牵引电动机的优点
3.3高速铁路牵引供电系统
一、概述
二、牵引变电所
●变电所自动化系统：变电所自动化是指集监控与中央信
牵引变电所的作用
（二）一次供电方式
散射供电（辐射线供电）
牵引变电所向牵引网的供电
（三）牵引变电所的运行与检修
检修周期
三、接触网
牵引网供电方式
直接供电方式(TR)
BT(吸流变压器)供电方式
带回流线的直接供电方式(TRNF)
AT(自耦变压器)供电方式
世界一些国家高铁采用的牵引供电方式。
高铁概论第4章高速铁路牵引供电与车辆动力
电气化铁道电力系统属于一级负荷。一级，二级，三极负荷不是按照负荷大小区 分的，而是按照负荷重要性区分的。 1、一级负荷：一级负荷指中断供电将造成人员伤亡；中断供电将造成重大政治影 响和重大经济损失；中断供电将造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷。 2、二级负荷：二级负荷指中断供电将造成较大政治影响；中断供电将造成较大经 济损失；中断供电将造成公共场所混乱的电力负荷。二级负荷多采用两路电源供 电。在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电。 3、三级负荷：三级负荷指凡不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。三级负荷对 供电无特殊要求。
中国的电力都是用什么方式发出 来的？电力的不同来源的道理是 什么？
中国电力来源主要是火 力发电、水力发电、风 力发电和核电，占比分 别为：火电接近75%， 水电不到18%，风电约 为4%，核电不到4%。
概述
由于电力牵引具有功率大、效率高、 清洁无污染、能够综合利用各种一次能 源的优点，被高速铁路普遍采用。
第4章 高速铁路 牵引供电与车辆
动力
目录
1概述
2牵引供电系统
3接触网
4综合SCADA系统
5.车辆动力装置
什么是电？
能
量
能量以多种不同的形式 存在；按照物质的不同运 动形式分类，能量可分为 机械能、化学能、热能、 电能、辐射能、核能、光 能、潮汐能等。这些不同 形式的能量之间可以通过 物理效应或化学反应而相 互转化。
电气铁路和电车用的称为牵引变电所
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。 目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
单相交流电电路中只具有单一的交流电压，在电路中产生的电流，电压都以一定的频率随时间变化。
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一. 牵引供电系统
牵引供电系统的其他设施
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，设有
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， 或连接不同的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、多路馈线，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 AT所（AT Post, ATP） AT供电系统，除变电所、分区所和开闭所外，在牵引网上放置自耦 变压器的场所。
高速铁路概论
1
高速铁路概论
课程内容安排
• 第一讲：高速铁路概述 • 第二讲：高速铁路基础设施与车站 • 第三讲：高速铁路牵引供电、车辆动力与车辆 • 第四讲：高速列车信号、控制系统、通信系统 • 第五讲：高速铁路运输组织与高速铁路客运服务 • 第六讲：高速铁路运用安全保障与环保 • 复习 • 考试
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1Hale Waihona Puke 1 电力系统向电气化铁道的供电电气化铁道属一级负荷，对供电可靠性要求高。牵引变 电所一般设置两台变压器，要求有两回独立电源。 独立电源 一回电源的故障停电，应不影响另一回电源的工作。 （1）引自不同的变电所（甚至不同地域的变电所） （2）引自同一变电所的不同母线（分别运行） 在布置变电所位置时，就要考虑外部电源条件，同电力 部门协商供电方案。
牵引变压器（有多种接线方式） 断路器（SF6、真空、少油、油断路器），隔离开关 避雷器、避雷针 电压互感器、电流互感器 二次设备（控制、保护、测量、计量、监视和电源设备） 无功补偿装置、调压装置
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一. 牵引供电系统
牵引网（Traction Network） 由馈电线、接触网、轨道、回流线等设施构成的输电网络。 馈电线（Feeder，引出线:Lead Wire）——连接牵引变电所和接触网 的导线 接触网——沿线路露天敷设，通过和受电弓的滑动接触把电能输送 给电力机车的供电设施。由接触线、承力索以及支持、悬挂和定位 等装置组成。从牵引网角度关注的是接触线、承力索和加强线等载 流导线。 轨道—— 牵引电流的回流导线；支撑与导向；信号专业轨道电路 回流线——指连接轨道和牵引变电所的导线 其他设施 负馈线（回流线），吸上线，BT，AT，正馈线，保护线，地线， 供电线
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1.2 牵引变电所向牵引网的供电
复线
SS1
SP
SS1
SP
单边分开供电
单边并联供电
SS1
SP
单边全并联供电
SS1 双边纽结供电
SS2
13
1.3 牵引网向电力机车的供电 为保证向动车组提供合格的电压，同时减
少电气化铁道对邻近通信线路的干扰影响， 牵引网有不同的拓扑结构。高速铁路牵引网 一般采用带负馈线的直接供电方式和AT供电 方式。
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1.3 牵引网向电力机车的供电
（2）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器 Auto-transformer
牵引供电系统应适应高速列 车采用再生制动工况
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一. 牵引供电系统
电气化铁道（Electric Railways） 使用外部输入的电力能源（electric power）来驱动列车行驶的 铁道运输方式。 电能具有不能大量储存的特点。 电气化铁道包括：电力机车（含电动车组）、沿线的供电设施。
牵引供电系统（Traction Power Supply Systems） 向电力机车提供电能的沿线供电设施，从电能的传输、分配角
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1.3 牵引网向电力机车的供电
（1）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组，从动车组下到 钢轨上，回流分为三部分：一部门直接沿钢轨流回变电所，约 占40%；一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线，通过负馈线返 回变电所，约占30%；剩余电流从钢轨漏泄至大地，沿大地流 向牵引变电所，在变电所附近，返回钢轨或变电所地网。
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内容提要：
• §第一章 高速铁路牵引供电 • §第二章 高速铁路车辆
3
第一章 高速铁路牵引供电 1. 牵引供电系统 2. 接触网 3. 综合SCADA系统
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高速铁路牵引供电系统的特点
机车牵引电流大，牵引供电 系统供电功率大
牵引供电 系统的特点
2020/10/20
供电臂中负荷电流波动大
列车速度高，列车通过供电 臂时间短
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
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一. 牵引供电系统
牵引变电所（Traction Substation, SS）
从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电能，通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV（对AT系统为 55kV或2×27.5kV），并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备：
度构成牵引供电系统。 牵引供电系统主要包括：牵引变电所
牵引网 专用高压供电线路
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牵引供电系统示意图
电力系统 牵引变电所
YNd11接线 单相Ii接线 单相Vv接线 YN 接线 YN 接线 Scott接线 YNd11d1接线
直接供电方式 带回流线的直接供电方式 吸流变压器(BT)供电方式 自耦变压器(AT)供电方式
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1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电，绝 大多数都采用220kV或以上电压等级，个别采用132kV或 154kV时，则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大，一般为3-4倍以上，牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低，助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。
一. 牵引供电系统
牵引供电系统的其他设施
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，设有
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， 或连接不同的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、多路馈线，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 AT所（AT Post, ATP） AT供电系统，除变电所、分区所和开闭所外，在牵引网上放置自耦 变压器的场所。
高速铁路概论
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高速铁路概论
课程内容安排
• 第一讲：高速铁路概述 • 第二讲：高速铁路基础设施与车站 • 第三讲：高速铁路牵引供电、车辆动力与车辆 • 第四讲：高速列车信号、控制系统、通信系统 • 第五讲：高速铁路运输组织与高速铁路客运服务 • 第六讲：高速铁路运用安全保障与环保 • 复习 • 考试
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1Hale Waihona Puke 1 电力系统向电气化铁道的供电电气化铁道属一级负荷，对供电可靠性要求高。牵引变 电所一般设置两台变压器，要求有两回独立电源。 独立电源 一回电源的故障停电，应不影响另一回电源的工作。 （1）引自不同的变电所（甚至不同地域的变电所） （2）引自同一变电所的不同母线（分别运行） 在布置变电所位置时，就要考虑外部电源条件，同电力 部门协商供电方案。
牵引变压器（有多种接线方式） 断路器（SF6、真空、少油、油断路器），隔离开关 避雷器、避雷针 电压互感器、电流互感器 二次设备（控制、保护、测量、计量、监视和电源设备） 无功补偿装置、调压装置
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一. 牵引供电系统
牵引网（Traction Network） 由馈电线、接触网、轨道、回流线等设施构成的输电网络。 馈电线（Feeder，引出线:Lead Wire）——连接牵引变电所和接触网 的导线 接触网——沿线路露天敷设，通过和受电弓的滑动接触把电能输送 给电力机车的供电设施。由接触线、承力索以及支持、悬挂和定位 等装置组成。从牵引网角度关注的是接触线、承力索和加强线等载 流导线。 轨道—— 牵引电流的回流导线；支撑与导向；信号专业轨道电路 回流线——指连接轨道和牵引变电所的导线 其他设施 负馈线（回流线），吸上线，BT，AT，正馈线，保护线，地线， 供电线
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1.2 牵引变电所向牵引网的供电
复线
SS1
SP
SS1
SP
单边分开供电
单边并联供电
SS1
SP
单边全并联供电
SS1 双边纽结供电
SS2
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1.3 牵引网向电力机车的供电 为保证向动车组提供合格的电压，同时减
少电气化铁道对邻近通信线路的干扰影响， 牵引网有不同的拓扑结构。高速铁路牵引网 一般采用带负馈线的直接供电方式和AT供电 方式。
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1.3 牵引网向电力机车的供电
（2）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器 Auto-transformer
牵引供电系统应适应高速列 车采用再生制动工况
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一. 牵引供电系统
电气化铁道（Electric Railways） 使用外部输入的电力能源（electric power）来驱动列车行驶的 铁道运输方式。 电能具有不能大量储存的特点。 电气化铁道包括：电力机车（含电动车组）、沿线的供电设施。
牵引供电系统（Traction Power Supply Systems） 向电力机车提供电能的沿线供电设施，从电能的传输、分配角
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1.3 牵引网向电力机车的供电
（1）带负馈线的直接供电方式
F T
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电流从牵引变电所馈线通过接触网流向动车组，从动车组下到 钢轨上，回流分为三部分：一部门直接沿钢轨流回变电所，约 占40%；一部门从钢轨通过吸上线流向负馈线，通过负馈线返 回变电所，约占30%；剩余电流从钢轨漏泄至大地，沿大地流 向牵引变电所，在变电所附近，返回钢轨或变电所地网。
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内容提要：
• §第一章 高速铁路牵引供电 • §第二章 高速铁路车辆
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第一章 高速铁路牵引供电 1. 牵引供电系统 2. 接触网 3. 综合SCADA系统
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高速铁路牵引供电系统的特点
机车牵引电流大，牵引供电 系统供电功率大
牵引供电 系统的特点
2020/10/20
供电臂中负荷电流波动大
列车速度高，列车通过供电 臂时间短
接触网
牵引网
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
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一. 牵引供电系统
牵引变电所（Traction Substation, SS）
从公用电力系统（Public Electric Power Systems）接受电能，通过 变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单相27.5kV（对AT系统为 55kV或2×27.5kV），并向铁路上、下行两个方向的牵引网供电。 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 变电所的主要设备：
度构成牵引供电系统。 牵引供电系统主要包括：牵引变电所
牵引网 专用高压供电线路
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牵引供电系统示意图
电力系统 牵引变电所
YNd11接线 单相Ii接线 单相Vv接线 YN 接线 YN 接线 Scott接线 YNd11d1接线
直接供电方式 带回流线的直接供电方式 吸流变压器(BT)供电方式 自耦变压器(AT)供电方式
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1.1 电力系统向电气化铁道的供电
国外高速铁路普遍采用高电压、大容量的电源供电，绝 大多数都采用220kV或以上电压等级，个别采用132kV或 154kV时，则要求其由较大的系统短路容量。 我国基本上形成了以500k V线路为骨架、省间220kV为 主干通道的四通八达的输变电网络。这为客运专线采用 220kV电源电压创造了条件。 220kV电网的短路容量较之同一系统的110kV电网显著 增大，一般为3-4倍以上，牵引变电所采用220kV进线将 使电压总谐波畸变率、三相电压 不平衡度和电压波动百 分数等电能质量指标明显降低，助于减轻牵引负荷对电 力系统的不良影响。