1881年世界第一条商业运营的电气化铁路
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.2 我国电气化铁路的发展
第一条干线电气化铁路---宝成线（1975年） 第一条全线一次电气化完成铁路---阳安线（1978年）
第一条双线电气化铁路---石太线（1982年） 第一条采用AT供电方式的电气化铁路---京秦线 （1985年）
第一部分：牵引供电系统概述
1.5 BT(吸流变压器)供电方式
BT供电方式示意图 ● 防干扰效果好； ● 牵引网阻抗偏大（以链形悬挂牵引网为例，牵引网单位等效阻抗会增大约50%）： ● 电力机车过BT时，易产生电弧； ● 增加了接触网的维修工作量和事故率，可靠性较低。
第一部分：牵引供电系统概述
1.6 带回流线的直接供电方式(TRNF)
电气化铁道牵引供电系统
主要内容
第一部分：交流牵引供电系统概述 第二部分：牵引变压器接线 第三部分：电气化铁路负荷特性 第四部分：变电所主接线及平面布置 第五部分：保护配置及综合自动化系统 第六部分：朔黄铁路扩容工程设计技术标准
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.1 电气化铁路的诞生与早期发展
1825年英国修建了世界上第一条铁路 1879年世界上第一次采用电力牵引列车
第二部分：牵引变压器接线
2.3 V结线牵引变压器
A
BC
A
C
A
B
BC
A1
X1 A2
X2
a
b
c
单相V/v结线
a1
x1 a2
x2
三相V/v结线
特点： ● 接线简单、可靠性高、工程 投资低； ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低； ● 变压器容量利用率为100％； ● 能为变电所提供三相电源； ● 对电力系统的负序影响较小，负序功率等于牵引负荷功率的50%；
应用于AT供电方式的变压器接线形式有：纯单相接线、V/x接线、三相/两 相平衡（Scott、Wood-Bridge接线等）、十字交叉接线等。
第二部分：牵引变压器接线
2.2 纯单相牵引变压器
A a
A T N
b
B 纯单相结线
F B
二次侧中点抽出式单相结线
特点： ● 接线简单、可靠性高、设备数量少、工程投资低； ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低； ● 变压器容量利用率为100％； ● 理论上可取消变电所出口的电分相； ● 二次侧不能直接提供三相电源； ● 对电力系统的负序影响大，负序功率等于牵引负荷功率，仅适用于电网容量较大场合；
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.2 我国电气化铁路的发展
第一条开行万吨单元列车的电气化铁路---大秦线 （1992年）
第一条时速达200km/h电气化铁路---广深线 （1998年）
第一条自主设计的高速电气化铁路---京沪高铁（2011年）
第一部分：牵引供电系统概述
1.3 牵引供电系统构成 牵引供电系统：电气化铁路从电力系统接引电源，降压转换后给电力机车 供电的电力网络。它由变电所和牵引网两部分组成。
三相电力系统
电力系统向电气化铁路供电示意图
牵引变电所 馈线 20～40km
回流线
牵引网
分区所 牵引变电所
列车
接触网 钢轨
电分相
牵引供电系统原理示意图
第一部分：牵引供电系统概述
1.4 直接供电方式（TR）
我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，采用直接供电方式。
直接供电方式示意图 ● 结构简单，投资最少，维护费用低； ● 在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高； ● 对弱电系统的电磁干扰较大；
Scott接线
特点：
● 二次侧能直接提供三相电源；
● 两臂牵引负荷相等的前提下，变压器的原边三相是对称的，可改善牵引变电所发生三相不平衡的
概率和减少对电力系统的负序影响；
● 过载能力强，容量利用率较高；
● 结构复杂，工程投资大；
● 列车采用再生制动后，牵引和制动电流相位相反，有可能导致平衡变压器的平衡效果严重恶化；
第一部分：牵引供电系统概述
供电方式 供电臂(km)
几种供电方式对比
直供方式 25-30
回流线+ 直供方式(DN)
30
BT方式 20
牵引网阻抗(Ω ／km)
0.6-0.65
0.5-0.55
0.85-0.9
AT方式 45-50 0.16-0.2
牵引网结构
由接触悬挂、钢轨组成。 最简单。
由接触悬挂、钢轨 和回流线组成。
第二部分：牵引变压器接线
2.1牵引变压器分类
电气化铁道牵引变压器的结线方式多种多样，须根据实际线路情况选择 合适的接线方式。常用的有单相接线(纯单相接线、V/v接线和V/x接线)、 Y/△ 接线、三相/两相平衡接线。
应用于直接供电方式的变压器接线形式有：纯单相接线、V/v接线、 Y/△ 接线、三相/两相平衡接线（kübler、 Scott接线等）。
V/x结线
第二部分：牵引变压器接线
2.4 Y/△接线牵引变压器
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*
1
·
I
a(y) Iby
* b(z)U来自2ΔIcz
Iax ·
c(x)
I U
特点： ● 一次侧中性点可接地运行； ● 二次侧能直接提供三相电源； ● 负序方面优于纯单相结线，与V/v结线相当； ● 滞后相电压水平往往偏低； ● 变压器容量利用率仅为75.6％；
带回流线的直接供电方式示意图 ● 防干扰效果不如BT供电方式，但能满足对弱电系统电磁防护的需要。 ● 牵引网阻抗较小； ● 目前应用比较广泛。
第一部分：牵引供电系统概述
1.7 AT(自耦变压器)供电方式
AT供电方式示意图 ● 防干扰效果与BT方式相当； ● 牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达50km）； ● 结构复杂，投资大，维护费用高； ● 适于高速重载场合及外电源较少地区；
第二部分：牵引变压器接线
2.5 平衡接线牵引变压器
平衡变压器通常是指那种具有变压和换相功能的三相/两相变压器，目的是消除或削 弱负序。
第二部分：牵引变压器接线
2.5 平衡接线牵引变压器
A
B
C
Δ
A a
O 1
*
·
d
a(y)
*
* b(z) * e
3 Δ
2
3
D
d
C
B
·
c(x)
kübler接线
c
b
由接触悬挂、钢轨、回 流线和吸流变压器组成。
由接触悬挂、钢轨、 自耦变压器、正馈线 和保护线组成。最复
杂。
牵引网电压水平 牵引网电能损失
防干扰特性 维护管理 牵引网造价
较好 4~5% 最差 最少 最少
良好 4~5% 一般 较少 较少
较差 7~8% 良好 较多 较大
最好 2~3% 良好 最多 最大
第二部分：牵引变压器接线