牵引供电方式的概念
铁路牵引网的供电方式与接触网结构
铁路牵引网的供电方式与接触网结构1 牵引网的供电方式铁路牵引供电系统的主要功能是将地方电力系统的电能引入牵引变电所，通过牵引变电所和接触网等，向电力机车提供持续电能。
牵引网主要由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成。
馈电线(Feeder)是指从牵引变电所母线连接出来连接到接触网之间的传输导线。
接触网(Catenary)悬挂在铁道钢轨线正上方，对地标称电压27.5kV，是沿电气化铁路架空敷设的供电网，通过受电弓向电力机车或动车组提供电能。
接触网主要由承力索、吊弦、接触线组成，接触线与路轨轨面的高度通常为 6.5m。
牵引网供电方式主要有：直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、CC供电方式。
目前我国高速铁路和客运专线普遍采用带回流线的AT 供电方式。
1.1 AT供电方式AT(Auto-Transformer)供电方式的即自耦变压器供电方式，AT 供电方式具有更好的防干扰效果和更大的牵引能力，目前我国高速铁路和载重铁路基本使用AT 供电模式，牵引变电所的进线电源为交流110kv或220 kV，出线电压为交流2×27.5 kV。
牵引变电所主变压器输出二次侧分别接于牵引馈线(T)相和(F)相，每隔10~15km 设立一个自耦变压器所，并联接入牵引网中，变压器的首端和尾端与接触网的(T)相和(F)相相连，绕组的中点与钢轨相连接。
接触网和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为电力机车电力的一半，减少了电弧对接触网烧伤和受电弓滑板等问题，对邻近通信线路的干扰大大降低。
与其它供电方式相比，线路上的电压降可以减少一半，因此供电臂可延长一倍，达到50km—60km。
采用AT 供电方式无需加强绝缘就能使供电回路的电压提高一倍，在AT 区段电力机车是由前后两个AT 所同时并联供电，因此适宜与高速铁路和重载铁路等大负载电流运行。
图1 A T供电方式2 接触网结构高速铁路接触网功能是从牵引变电所引入电能，并将电能输送到沿铁路钢轨运行的电力机车的受电弓上。
牵引供电-供电方式
牵引网供电方式的比较
AT供电方式特点 1) AT供电方式特点 25kV系统，供电电压比直供方式高一倍， kV系统 ① 2×25kV系统，供电电压比直供方式高一倍，电压 损失降为1/4 ， 牵引网单位阻抗约为直供方式的1/4 损失降为 1 牵引网单位阻抗约为直供方式的 1 实际略高） 电能损失小，显示了良好的供电特性； （实际略高），电能损失小，显示了良好的供电特性； 牵引变电所的间距大，易选址， ② 牵引变电所的间距大 ，易选址 ，减少了外部电源 的工程数量和投资； 的工程数量和投资； 减少了电分相数量，有利于列车的高速运行； ③ 减少了电分相数量，有利于列车的高速运行； 牵引网回路是平衡回路，防干扰效果， ④牵引网回路是平衡回路，防干扰效果，可改善电磁 环境，并减少防干扰费用； 环境，并减少防干扰费用；
• •
IC 1
•
•
•
IC 2
I
•
•
•
C
I1
AC
U1
55kV
•
•
I2
T
IT 1
•
IT 2
U2
I1
′ U1
•
IF
′ U2
•
•
I2
F C
T
F
复线末端并联AT网络 复线末端并联 网络
电流分配关系
•
• •
I1
•
IC 1
•
IC 2
•
•
U1
•
I
•
IT 1
•
IT 2
U2
I2
′ U1
•
•
IF
′ U2
•
•
I2
I1
x
D
单线短回路中的电流分配
牵引供电系统简介
牵引供电系统简介：将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统，又称牵引供电系统，主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。
牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV（或220kV）降到27.5kV，经馈电线将电能送至接触网；接触网沿铁路上空架设，电力机车升弓后便可从其取得电能，用以牵引列车。
牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置，两相邻牵引变电所之间设有分区亭，接触网在此也相应设有分相绝缘装置。
牵引变电所至分区亭之间的接触网（含馈电线）称供电臂。
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——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。
通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。
牵引供电设备的检修运行由供电段负责，牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。
供电调度通常设在铁路局调度所。
牵引供电系统供电示意图如下所示：二、牵引变电所、分区所、开闭所牵引变电所：牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。
降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。
牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。
我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。
随着技术水平的提高，我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统，牵引变电所将逐步实现无人值班，直接由供电调度实行遥控运行。
分区所：分区所设置在两个变电所中间，作用有三：提高供电质量、供电分段、越区供电。
•开闭所：一般设置在大型站场附近，进线由变电所或接触网引入，由开关馈出多个供电线路向多个供电设备供电。
作用是增强供电的灵活性，便于供电设备的运行及检修，便于行车组织，缩小供电事故及故障范围。
高速铁路牵引供电方式
高速铁路牵引供电方式1.直接供电方式电方式是指牵引变电所通过接触网直接向动车组供电，回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所。
这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都较方便，造价也低。
但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，因此一般不采用。
2.BT供电方式BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（3～4 km安装一台）和回流线。
这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，因此大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
采用BT供电方式的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道及吸上线等组成。
牵引变电所作为电源向接触网供电；动车组列车运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。
吸流变压器是变比为1∶1的特殊变压器。
它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。
因此，可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。
这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。
理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路电磁感应的影响。
另外，当机车位于吸流变压器附近时，回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为半段效应。
此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处，接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。
当高速大功率机车通过该电分段时会产生很大的电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。
BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压和电能损失，故已很少采用。
3.AT供电方式随着铁路电气化技术的发展及动车组的投入运行，传统的供电方式已不能适应铁路发展的需要，各国开始采用AT供电方式。
高速铁路牵引供电概述
1.1 牵引供电方式
2.BT供电方式
BT供电方式就是在牵引供电系统中加 装吸流变压器（3～4 km安装一台）和 回流线。这种供电方式由于在接触网 同高度的外侧增设了一条回流线，回 流线上的电流与接触网上的电流方向 相反，因此大大减轻了接触网对邻近 通信线路的干扰。采用BT供电方式的 电路是由牵引变电所、接触悬挂、回 流线、轨道及吸上线等组成。牵引变 电所作为电源向接触网供电；动车组 列车运行于接触网与轨道之间；吸
正馈线与轨道之间的电压也是25 kV。自 耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间 的，其中性点与钢轨（保护线）相连接。 彼此相隔一定距离（一般间距为10～16 km）的自耦变压器将整个供电区段分成 若干个小的区段，叫作AT区段，从而形 成了一个多网孔的复杂供电网络。接触悬 挂是去路，正馈线是回路。接触悬挂上的 电流与正馈线上的电流大小相等、方向相 反，因此其电磁感应影响可以互相抵消， 故对邻近的通信线有很好的防护作用。
高
速 铁
项目
高速铁路牵引供电概述
路
高速铁路牵引供电概述
高速铁路的牵引供电系统，其本身没有发电设备，而是从电力系统获取电能。 目前，牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、 同轴电力电缆（coaxial cable，CC）供电方式、直供加回流线供电方式、单 边供电方式和双边供电方式等。
1.1 牵引供电方式
3.AT供电方式
随着铁路电气化技术的发展及动车组的投 入运行，传统的供电方式已不能适应铁路 发展的需要，各国开始采用AT供电方式。 AT供电方式就是在牵引供电系统中并联 自耦变压器的供电方式。实践证明，AT 供电方式是一种既能有效地减弱接触网对 邻近通信线的电磁感应影响，又能适应高
牵引变电所的几种供电方式复习课程
电气化铁道牵引供电装置，又称为牵引供电系统，其系统本身没有发电设备，而是从电力系统取得电能。
目前我国一般由110kV以上的高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种，京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电，及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。
这种供电方式的电路构成及结构简单，设备少，施工及运营维修都较方便，因此造价也低。
但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线的直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3～4km安装一台)和回流线的供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
BT供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。
由图可知，牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。
吸流变压器是变比为1：1的特殊变压器。
它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。
因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。
这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。
以上是从理论上分析的理想情况，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，所以经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。
另外，当机车位于吸流变压器附近时回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，则该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为“半段效应”。
城市轨道交通运营管理《牵引供电方式》
高速铁路牵引供电系统
牵引供电系统的构成
•主要包括：牵引变电所和接触网两局部。
•牵引变电所：是电气化铁路供电系统的心脏，要求其有高度的可靠性。
把电力系统供给的电能变换成适合电力机车牵引要求的电能。
•接触网：是牵引供电系统的主动脉。
是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的，和铁路轨顶保持一定距离的输电网。
通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。
•牵引变电所
牵引供电方式
•电气化铁路有5种供电方式：
•1、直接供电方式〔TR供电方式〕
•2、带回流线的直接供电方式〔 DN供电方式〕
•3、AT供电方式〔Auto-Transformer，自耦变压器〕•4、BT供电方式Booster-Transformer，吸流变压器〕•5、CC供电方式〔 Coaial Cable，同轴电力电缆〕
1、直接供电方式
特点：投资小，牵引网阻抗小，能耗较低；对通信线路感应干扰大。
法国、英国、前苏联广泛使用。
2、带回流线的直接供电方式
特点：利用接触网与回流线间的互感作用，使钢轨中的电流尽可能由回流线留回牵引变电所，由此局部抵消接触网对邻近通信线路的干扰。
3、AT〔自耦变压器〕供电方式
特点：回流线为正馈线T，供电电压为，间隔约10m加自耦变压器。
优点：供电电压成倍提高，牵引网阻抗小，供电能力大，供电距离长，网上电压损失和电能损失小；抑制通信干扰效果好。
缺点：投资大，电流分布复杂，保护算法难度大。
目前高速铁路牵引供电方式的首选。
自耦变压器供电电流。
铁路牵引供电系统基础知识ppt课件
AT供电方式的工作原理
22
工作原理
牵引变电所牵引侧电压为2X27.5KV，其绕组两端分别接至到55KV，AT供电方式每隔10~~15KM ，在接触网与钢轨间并接入一台自耦变压器，自耦变压器将牵引网的电压提高一倍，而供 给电力机车的额定电压仍为25KV，称为AT所。
总结
31
23
工作原理
由于自耦变压器的作用，接触网和正馈线的电流均为I/2，方向相反，有 效地减少牵引网对通信线的干扰。
由于自耦变压器的中性点与钢轨相连，牵引网的供电电压为2 x 27.5 kV，电压提高了一倍，因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。例如 直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km，则AT供电方式为4060km。 AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。馈线电流只有直 供方式的一半。
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。
和保护线间的辅助联接PW 保护线 R 钢轨 ATP 自耦变压器所SP分 区所 AT处采用横向连接线CPW实现轨道、保护线和AT中性点的连接，通过 放电器〔SD〕将AT的中性点与大地相连。与不并联的AT供电方式比 ，全并联AT供电更具有线路载流能力大、供电区段长、适应高速等 优点。
29
越区供电
_动车论坛_牵引网供电方式(附带相关计算)
牵引网供电方式电力牵引供电系统电力牵引供电系统（power supply system of electric traction）从高压电力系统或专用电源经变换供给铁路电力机车及其辅助设备用电的电力网络。
按电流制把它分为交流制和直流制两大类。
20世纪50年代后，大多数都采用交流制，中国均为交流制。
图1是交流电力牵引供电系统示意图。
它取电于电力系统（公用电网），由牵引变电所和牵引网组成。
牵引网实行单相供电，由馈电线（简称馈线）、接触网、（电力机车）、轨道电路及回流线等组成。
为使电能有效、可靠地供给电力机车，牵引网上还安装有分相绝缘器、分段绝缘器等设备，供电系统中还设有分区所、开闭所等。
中国规定牵引网额定电压为25kV，额定频率为50Hz。
图1 电力牵引供电系统示意图外部供电方式电力系统与牵引变电所的电气联结方式。
它取决于牵引负荷的用电等级和电力系统的分布情况。
牵引变电所与电力系统的产权分界点在牵引变电所一次侧进线的门形架处，中国规定电力牵引为一级负荷，牵引变电所应有两路电源供电；当任一路故障时，另一路应能正常供电，其中两路电源可来自不同的地区变电所或同一地区变电所的不同母线或母线分段，以保证一级负荷的供电可靠性。
外部供电方式主要有下述主要几种。
环形供电见图2，为电力系统将牵引变电所联成环形网，优点是供电可靠性好，当任一输电线或电源故障时都不影响牵引变电所的正常供电。
但因牵引变电所一次侧进出线多及开关多，继电保护复杂，会使成本增加。
图2 外部供电方式——环形供电双侧供电电源来自电力系统的两个地区变电所，给铁路供电的输电线是联络这两个地区变电所的道路。
根据可靠性的要求及实际情况，双侧供电可分为图3的双路输电线和单路输电线两种类型。
但不论哪种类型，各路输电线的容量应不小于相关牵引变电所容量之和。
单路输电线方式一次侧进出开关少，投资也少，供电可靠性不及双路方式，但一输电线或一电源分别故障仍不会导致牵引变电所失电。
高速铁路的牵引供电方式分析
双 边 供 给 ， 向相 反 ． 通 信 明线 的干 扰 互 相抵 消 ， 方 对 因此 具 有 更 好 的防 护 效 果 ５同 轴 电 缆 供 电方 式 同轴 电 缆 内 外 导 体 间 的互 感 系数 ． 很 大 ． 吸 流效 果 和 抑 制 通 信 干 扰 的 效 果 均 好 于 Ｂ Ｔ和 Ａ Ｔ供
３ Ｔ供 电方 式 在 牵 引供 电 系统 中加 装 吸 流 变 压 器 一 ． Ｂ 回 流 线 装 置 的供 电方 式 ．称 为 吸流 变 压 器 供 电方 式 ．简 称 Ｂ Ｔ （０ ｓ ｒＴａｓ ｔ ｅ）供 电方 式 。它 是 在 牵 引 网 中 ．每 相 距 Ｂ ｏｔ － ｒｎｆ ｒ ｒ ｅ ｏｕ １ ｋ ｋ 设 置 一 台变 比为 ｌ ｌ 吸 流 变 压 器 ， 一 次 线 圈 ． ｉ ４ ｍ． ５ｎ ：的 其
上。
图５ Ａ Ｔ供 电 方 式 示 意 图
Ａ Ｔ方 式 与 Ｂ Ｔ方 式 相 比 ． 机 车 取 流 相 同情 况 下 ， 变 在 从 电所 至 最 靠 近 机 车 的 Ａ Ｔ间 ．接 触 网 与 正馈 线 上 电流 只有 机 车 电流 的 一 半 ． 通 信 明 线 干 扰 将 大 大 减 弱 。 外 。 机 车 取 对 另 在 流 的两 个 Ａ 间 的 区段 内 ．机 车 电 流 总 是 由左 右 两 侧 接 触 网 Ｔ
牵 引 变 电所
＿
不是越小越好 。 要考虑绝缘 问题 。③适 当扩大回流线与轨道
并联 点 的 间距 回流 线 与 轨 道 关联 点 的 间距 大 小 对 回流 线 的 防 护 效 果 影 响 较 小 。试 验 表 明 ． 若将 回 流 线 与 轨 道 并 联 点 的 间 距 由 ３３ｋ 减 小 为 １ ｍ． 回流 线 屏 蔽 系 数 略 有 提 高 。 ． ｍ ．ｋ 其 ６ 工 程设 计 中 ． 回流线 与 轨 道并 联 点 的 间距 可 视具 体 情 况 而定 。 ２．Ｔ供 电方 式 Ａ Ａ Ｔ供 电 方式 通过 在 牵 引 网 中增 设 正 馈 线 和 自耦 变 压 器 ． 牵 引 供 电 电 压 提 高 一 倍 ． 而 使 牵 引 网 将 从
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
牵引供电方式的概念
牵引供电方式是指在铁路或有轨电车系统中，为电力机车或电车提供动力的电能传输方式。
传统的牵引供电方式通常有两种：接触网供电和第三轨供电。
1. 接触网供电：接触网供电是通过电压较高的架空导线（接触网）向电力机车或电车传输电能。
电力机车或电车上的受电弓与接触网接触，将电能传输到车辆的牵引系统中，从而提供动力。
接触网供电方式广泛应用于高速铁路和城市轨道交通系统中。
2. 第三轨供电：第三轨供电是通过地面的固定导轨向电力机车或电车传输电能。
电力机车或电车上的集电靴与第三轨接触，将电能传输到车辆的牵引系统中，从而提供动力。
第三轨供电方式常用于城市轨道交通系统，如地铁。
这些传统的牵引供电方式都有各自的优点和限制。
近年来，一些新的牵引供电技术也得到了发展，例如无线充电等方式，以提高供能效率和操作灵活性。