2006年对国内华北某电网4个110kV变电站、10个 220kV变电站的短路容量调查，结果如下： （1）110kV的短路容量：439.6MVA、1315.8MVA、
1007.5MVA、3077MVA； （2）220kV的短路容量：3726.7 MVA~17422.4 MVA
我国边远地区电气化铁路目前面临的问题是电 网短路容量偏小，供电能力较弱。
电网短路容量偏小意味着系统发电容量偏小或 电源距负荷中心偏远。
国外专家通常认为，电网公共连接点短路容量 不足用户容量的30倍时，可以视其为小电网，小电 网常见的电能质量问题之一就是供电电压偏差较大。
在弱小电网中，牵引负荷可能引起电网电压较 大的偏差和波动。
相对西部而言，我国东部经济发达地区的电网较 为强大，京沪电铁北京、上海段牵引变电所110kV 接入点的系统三相短路容量如下表所示
10 S k
式中，Sk为负荷端口的系统三相短路容量，MVA；
ST为负荷三相变压器容量，kVA；负荷功率因数
角。
上式表明，可以通过以下两条途径，来保证供电电 压偏差满足国家标准要求：（等值电路解释；措施） （1）电网中传输的无功功率尽可能小； （2）负荷端口的系统三相短路容量尽可能地大。
系统短路容量与发电容量和负载点所在地点有关。 发电容量越大，短路容量越大；负载点距离电力系统 电源越近，即电压等级越高，短路容量也越大。
7,504
沃川
金泉
4,325
金泉
凡川
7,611
釜山
韩国电力系统最高电压354kV，下一级是154kV，没有220kV的电压等级。 由于354kV不能直接给用户供电，所以电铁的电力系统接入电压等级为
电气化铁路牵引供电系统的电压水平受电力系统 电压损失、牵引变压器电压损失和牵引网电压损失 三方面制约。当前我国电气化铁路的已有牵引变电 所用电容量最大达到80MVA，高速客运专线牵引变 远期规划容量达120MVA。对应不同容量的牵引变 压器，为保证供电臂未端电压不低于19kV，要求的 系统短路容量如下表所示
世界主要高速铁路国家电铁供电电源电压等级
西 班 牙
德国
马德里－塞维利亚 250
3个站132kV，
220
短路容量不
小于2000MVA
马德里－巴塞罗那 350
400
3个站220kV
德国高速铁路最高速度330km/h，采用由铁路自建电网 供电。供电制式为15kV、16又2/3Hz，采用独特的同相 供电方式，牵引站间隔约为普通不同相供电方式的1/3， 牵引变压器容量一般为2×15MVA。牵引站外部电源采用
高速铁路牵引供电技术
• 1、牵引供电系统对外部电源的要求 • 2、牵引网供电方式的比较 • 3、直供加回流线供电方式分析 • 4、AT供电方式分析
牵引供电系统对外部电源的要求
1）电压水平对外部电源短路容量的要求
GB 12325—90电能质量 供电电压允许偏差 交流50Hz电力系统供电电压偏差定义为UN Sk
ST
sin
(V )
UN 1000 Sk
ST
sin
(kV )
式中，UN为线路额定相电压，kV；Sk为负荷端 口的系统三相短路容量，MVA；ST为负荷三相变
压器容量，kVA；负荷功率因数角。
进一步，计算电压偏差
U ' U 100 UN
ST sin (%)
需要强调的是，增大系统短路容量，能够减少 的是电力系统电压损失，而牵引供电系统电压损失 与电网短路容量无关。为保证接触网的电压变化在 允许值以内，可以考虑选择牵引变压器的短路电压 为8%，而不是通常的10.5%。
世界主要高速铁路国家电铁供电电源电压等级
国名 铁路名称
日本 法国
东海道新干线 山阳新干线 北陆新干线 东北新干线 上越新干线 巴黎－里昂 巴黎－图尔 巴黎－加莱 里昂－瓦朗斯 瓦朗斯－马赛
由此可见，维持良好的供电电压水平，取决于供 电部门和电力用户双方的共同努力。
通常认为，高一级电网的供电能力较强。 2005年对国内南方某城市电网20个110kV变电站、70 个220kV变电站的短路容量调查，结果如下： （1）110kV的短路容量：878.04 MVA-3891.21 MVA （2）220kV的短路容量：1715.73 MVA-7697.7 MVA
最高速度 (km/h ) 300 300 300 260 275 300 300 300 300 350
供电电压 ( kV ) 275 275 275 275 275 225 225 225 225 225
附注 个别站154kV 个别站154kV
个别站154kV
1个站400kV 1个站400kV 1个站400kV
电压偏差（％ 实） 测额 ＝ 电定 压电 －压 额定 10电 （ 0 压 ％）
2 标准中“供电电压”指的是： • 供电部门与用户的产权分界处的电压； • 或由供用电协议所规定的电能计量点的电压。
对于电气化铁路牵引变电所，“供电电压”指 110kV或220kV母线电压。
计算到负荷端口，系统电压损失表达式如下
压与额定电压之差，以额定电压的百分数表示。 供电电压允许偏差：
（1）35kV 及以上供电电压正、负偏差的绝对值 之和不超过额定电压的10%；
（2）10kV 及以下三相供电电压允许偏差为额定 电压的±7% ；
（3）220V 单相供电电压允许偏差为额定电压的 +7%、-10%。
说明： 1 电压偏差按以下公式计算
UrIcos xIsin(rPxQ)/UN
忽略电阻
上的 压x损Q (V) UN
式中，x为负荷端口看出的电网等值相电抗，；Q 为该相线路传输的无功功率，kvar；UN为线路额
定相电压，kV； 为负荷功率因数角，感性负荷
取正值。
按三相负荷，将上式变化一下，系统电压损失表
达式如下 U xI sin ( 3UN )2 I sin Sk
相比而言，发达国家电网供电能力较强，韩国电 铁接入系统的短路容量如下表所示，国外部分客运 专线对接入系统提出了 9000MVA 短路容量的要求。
韩国电铁接入系统的短路容量
韩国电力变电所
短路容量(MVA)
高速铁路变电所
陵谷
10,140
高阳
一洞
8,418
安山
秋八
4,003
平泽
清原
12,286
新清州
沃川