下载文档原格式
铁路10KV电力贯通线篇一：电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用摘要铁路是我国重要的交通方式之一，在国民经济发展中起到重要作用，为我国的运输事业提供了大力支持。
随着科技的不断发展，电力远动技术逐渐被广泛应用在铁路的贯通线中，为铁路的稳定供电提供保障。
现本文就主要分析探讨了电力远动技术在铁路10kV贯通线中的应用。
关键词电力远动技术；铁路10kV贯通线；系统构成；运行方式在铁路交通运输线的日常运行中，电力是不可缺少的重要动力能源，尤其是在铁路逐渐实现自动化、现代化的发展进程中，保证电力的正常持续稳定供应是非常重要的。
但是由于铁路沿线较长，供电距离也相对很长，并且大部分情况下都是在环境较为恶劣的地段，极易受到自然影响而使电路遭受损坏。
并且日常养护和维修工作也极为不便，一旦线路运行出现故障，很难及时排除故障，难以保证铁路的用电质量。
而电力远动技术的运用则在很大程度上解决了这些问题。
尤其是在铁路贯通线中，更是极大的提高了铁路线路的自动化水平，实现了电力系统的实时监测，并具备一定的自动故障排除功能，为提高铁路运行用电质量水平提供了保障。
1 铁路电力远动系统概述目前在我国的铁路电力系统运行中，远动技术是一种应用极为广泛的电力技术，在保障铁路行车的电力供应方面具有重要应用地位。
在铁路电力运动系统的构成中，主要包括远动控制主站、远动控制终端、通信通道、监控系统等几大组成部分。
其中远动控制主站是远动电力系统的中心，其主要负责整个系统的正常运行和协调控制；而运动终端则是指分布在铁路沿线的诸多设备，其主要是为了执行远动控制主站的指令，以实现远程控制和管理电力线路的作用；通信通道则是指信息指令的传递途径，是将远程控制中心和远程控制终端连接起来的重要通信系统。
监控系统的主要任务则是对整个电力远动系统的运行状况进行监督。
分为车站监控系统与变、配电所监控系统。
其中前者是对铁路10kV贯通线中变压器的电压、电流进行控制，而后者则主要是对铁路10kV贯通线中变、配电所的设备与直流电源系统进行监控。
哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍哈大铁路为中国铁路网中一条重要干线，贯穿哈尔滨、长春、沈阳、大连四大枢纽，始建于1898年，为双线铁路，线路全长946.5公里。
在东北乃至全国铁路运输中具有十分重要的地位。
国家计委于1990年12月31日批准对哈大铁路进行电气化技术改造。
2001年8月18日开通沈阳至哈尔滨段，11月30日开通沈阳至大连段，既全线开通运行。
哈大电气化铁路是我国首次系统引进具有国际先进水平的德国技术、设备和管理模式，其牵引供电系统适应200km/h高速铁路。
牵引供电系统新建牵引变电所17座，架设接触网3314条公里，RTU135个，隔离开关900余台，远动控制系统设置1个主控中心和4个分控中心，设置抢修基地4个，引进接触网动态检测车1辆。
开通之初成立了哈尔滨、长春、沈阳、大连4个供电中心，随着铁路改革的深入，维修体制也几经变化，现全线由沈哈两局的沈阳、长春、哈尔滨供电段担负运营管理工作。
哈大电气化工程系统引进规模大，设备技术水平新，建设速度快，自全线开通至今，系统设备性能稳定，总体质量优良，达到了项目引进的预期目的。
现全面介绍如下：一、哈大牵引供电系统特点（一）供电方式1、全线采用220/27.5kv单相变压器供电，牵引变压器利用率高，变电所接线简洁，接触网电分相数目少，适应高速、繁忙区段。
两路进线电源，设有跨桥连接，两台主变压器互为备用。
2、采用带回流线上下行全并联直接供电方式。
上下行正线的接触网在车站通过一个带短路报警互感器的柱上开关进行并联。
为了改善接触网的电传输特性，沿正线贯通架设加强线和回流线，每隔1500米加强线和回流线进行一次电连接，可每隔300米上下行的回流线并联一次，以明显降低接触网阻抗值和电压降，从而加大变电所的间距，减少牵引变电所的数量，节省了工程投资，降低了运营成本。
3、牵引变电所在馈线出口同方向上下行供电臂共用1台断路器。
4、采用了以接触网柱上隔离开关替代目前我国电气化铁路双线区段分区所和枢纽内建开闭所的新技术，取消了土建及配套工程，节省了工程投资及运营费用。
电气化铁路牵引变电所群贯通供电系统及其关键技术摘要：在电气化铁路牵引变电所群供电模式下，牵引变电所群作为一个整体，以不同的功能设备在牵引变电所内完成电能输送及隔离故障。
基于此，本文通过分析电气化铁路牵引变电所群贯通供电系统及其关键技术，对这一关键技术在电气化铁路牵引变电所群供电模式下实现运行与保护机制及电力传输路径进行分析，旨在促进我国铁路事业的高质量发展。
关键词：电气化铁路；牵引变电所群；贯通供电系统电气化铁路牵引变电所群是指以两组变电所为供电单元，在不中断供电的情况下，将多组牵引变电所串联起来形成牵引变电所群的供电系统。
由于牵引变电所群线路具有多路接触网、高可靠性的特点，对牵引变电所、线路、轨道等供电设备进行了广泛而深入的研究，其中牵引变电所群的供电系统研究较为深入。
铁路牵引变电所群属于电力牵引变电所内部的供电单元，对供电可靠性要求较高，因此牵引变电所群是电气化铁路牵引变电所群中的关键部分之一。
目前国内铁路牵引变电所群建设相对滞后，国内电气化铁路线已开始采用分段牵引变电所建设模式，并且随着电气化铁路里程的增加，牵引变电所群规划与建设步伐也在加快。
一、电气化铁路牵引变电所群贯通供电系统结构在电气化铁路牵引变电所群供电模式下，不同的牵引变电所之间及与各牵引变电所之间均以不同的线路连接。
在每一个牵出线都设有2台变压器，每台变压器都与2个间隔相连，同时在两个间隔中设置一个侧室。
每个牵出线都与每个变压器所对应有1套接地系统。
从每一个引出线的接线图中可以看出每个牵引出线均与两个接线图中的接线图相吻合。
因此只要一个牵引变电所内拥有两台以上的牵引变压器，可以形成牵引变电所群供电模式中所见的全覆盖式输电体系结构。
基于上述分析可以得出：在一个牵出线中通过两台不同负荷的变压器可以分别构成一个供电系统。
所以由2个牵引变压器构成的贯通供电系统可具备覆盖整个牵引变电所群全网的全覆盖式供电模式。
因此在一个牵引配电中心内可以实现多个牵引变电所供配电。
电气化铁路贯通式同相供电系统方案及控制策略
祁忠永
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】2024(41)5
【摘要】研究目的:电气化铁路传统牵引供电系统采用异相单边供电,牵引网需设置电分相,存在无电区,且部分线路设置电分相困难。
本文研究牵引供电系统采用贯通式同相供电,经过交直交变换使全线相序一致,从而取消牵引网电分相,消除无电区。
研究结论:(1)分析了传统异相供电和贯通式同相供电的特点,并给出了两种系统原理结构;(2)搭建了贯通式同相供电整流系统的数学模型,给出了基于PWM整流技术的控制算法;(3)以集通铁路电气化改造工程为背景进行仿真计算,验证方案的有效性;(4)以电气化铁路工程为例进行了经济性分析,并给出投资回收期;(5)本文研究内容可为电气化铁路贯通式同相供电系统应用提供技术参考。
【总页数】6页(P67-72)
【作者】祁忠永
【作者单位】中铁电气化局集团设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U224.1
【相关文献】
1.电气化铁路理想同相供电系统供电方案及其优化研究
2.基于Vv-SVG的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略
3.基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式
同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案4.基于柔性输电的电气化铁路贯通式同相供电系统5.电气化铁路多电平贯通式同相供电装置拓扑与控制
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电气化铁路供电系统的设计与实现一、导言电气化铁路是现代交通运输的必需品，概念简单来说就是用电力作为牵引能源的铁路交通系统。
电气化铁路的供电系统是电气化铁路的重要组成部分，供电系统的设计与实现是电气化铁路建设的重要环节，本文将就此展开讨论。
二、供电系统的基本概念供电系统是支持电气化铁路正常运行的关键基础设施之一，它主要由供电站、电气化变电站、牵引变压器、接触网、集电装置、地线以及设备和通信控制系统等部分组成。
其中，供电站是供应电力给电气化铁路的核心部分，电气化变电站负责将高压输电线路的电压转换为低压直流电，牵引变压器用于将低压直流电转换为适合交流电驱动的电能，接触网则是供电系统的主要能量输出装置，集电装置用于对接触网所输出的电能进行集电，地线则是用于保证安全的配套设施。
三、供电系统的设计原则为了保证电气化铁路运行的安全性和运行效率，供电系统的设计必须符合一定的原则。
首先，供电系统必须满足稳定、可靠、高效、安全的电力供应要求。
其次，供电系统的设计需要考虑供电站覆盖面积、变电站的布局、接触网构造等因素，要在满足技术要求和经济需求的前提下进行合理布局和安排。
此外，供电系统的设计还需要考虑在地形条件不同的地方下如何解决供电站、变电站、接触网和车站等相互关联的问题。
四、供电系统的实现方法在实现供电系统的过程中，需要考虑到系统的可靠性、稳定性和灵活性等因素。
供电系统具体的实现方法根据不同的技术要求和经济条件进行选择。
一般情况下，供电系统的实现技术主要有以下几种:1. 直供直流电力系统(DC)该方法主要是通过直流电传输来实现电气化铁路的供电，其特点是输电损耗较小，系统结构简单，稳定性和可靠性高。
但由于操作难度较大，需要专业技术人员进行操作，因此使用范围相对较窄。
2. 交流电力系统(AC)该方法主要是通过交流电传输来实现电气化铁路的供电，其特点是输电噪音小，相对稳定，且操纵容易。
但对于电气化铁路的大规模使用来说，支持的电压和频率等参数需要与国家标准保持一致，造成的成本相对较高。
铁路工程的电气化与供电系统建设随着经济的发展和人民生活水平的提高，铁路交通的重要性也越来越受到人们的重视。
近年来，我国铁路工程的电气化和供电系统建设取得了巨大的进展和成就。
本文将从工程背景、电气化模式、供电系统建设、技术改进等方面，探讨当前我国铁路工程的电气化和供电系统建设。
一、工程背景中国铁路的电气化和供电体系发展经历了一个漫长的过程。
早在20世纪80年代，中国就开始探索电气化铁路建设。
1996年，中国铁路正式启动了“四段两通电”电气化铁路建设规划。
此后，铁路电气化建设取得了巨大的进展，不断完善和提高。
2017年末，我国铁路电气化里程已经达到了121108公里，电气化率已经达到68.1%。
二、电气化模式我国铁路电气化建设主要采用的是交流电25千伏或交流电50千伏，直流电3千伏或交流电25千伏两用的电气化模式。
其中，以交流电25千伏为主的电气化模式成为了我国铁路电气化的主流模式。
以交流电25千伏为主的电气化模式已经应用到了大多数的铁路干线，具有通用性广、配合变电站的技术条件、经济效益显著等优点。
三、供电系统建设供电系统是电气化铁路的重要组成部分，其可靠性、运行稳定性对路网的正常运行起着至关重要的作用。
我国铁路电气化铁路从供电线杆、接触网、变电站等多个方面进行架设和建设。
其中，接触网的建设是整个供电系统中最为重要的一部分。
不仅需要布设合理的接触网绝缘件，还需要进行接触网调整、自锁和风动力平衡等工作。
四、技术改进电气化铁路建设已经进入了新阶段，随着信息技术的不断发展，相关技术也不断提高和改进。
当前，我国铁路电气化建设的技术改进主要包括以下几个方面。
首先是供电系统的数字化管理和控制技术。
近年来，铁路供电系统已经开始采用数字化管理和控制技术，通过数据采集和分析，提高供电管理的效率和准确性。
同时，数字化管理和控制技术还对铁路的灾害预警和应对起到了重要的作用。
其次是保护技术的进一步完善。
在电气化铁路中，保护系统起着至关重要的作用，是电气化铁路安全运行的保证。
电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响摘要:对我国电气化铁路的发展、供电方式及其对电力系统的影响进行了综述。
电气化铁路具有运量大、速度快、运费低、能耗较低、受自然影响小等优势，具有显著的经济和社会效益，是当前铁路发展的主要方向。
同时电气化铁路牵引负荷是一种大功率单相整流负荷，它具有很大的移动性和波动性，产生的负序及谐波电流会对电网接入点的电能质量产生不利影响。
文中分析了电气化铁路对电网的影响，总结了现有的治理措施，并提出了建议。
关键词:电气化铁路;牵引变压器;电力系统;电能质量近年来，随着科学技术的发展和新型材料的应用，我国电气化铁路得到空前发展，为我国铁路运输业提供了巨大的推动力。
但是，在电气化铁路系统日渐完善的同时，其对电力系统的影响也更加明显，由于电气化铁路系统中，电力机车带有冲击性负荷，如果将其接入电网，必然会在电力系统中产生巨大的谐波电流，如果并未实施科学且合理的治理措施，必然会严重威胁电力系统运行的安全性和平稳性。
一、电气化铁路及供电方式1.1电气化铁路的基本概念电气化铁路是由电力机车和供电系统两部分构成。
整个供电系统是由供电电源和牵引供电系统两个部分构成。
其中供电电源包括电力系统变电站和供电系统供电的高压输电线，牵引供电系统由牵引网和牵引变电所构成。
铁路运输的牵引动力是电力机车，其本身不携带能源，通过牵引网输送的电流，由牵引电动机通过车载变流器输出能量进而驱动车轮。
1.2牵引变压器的接线方式我国牵引变电所的牵引变压器的接线方式一般有单项接线（I/I）三相接线（V/V、Yn.d11）和三相/两相平衡接线等。
与传统铁路相比，电气化铁路与其的根本区别是:带动列车运行的电力机车不是自带能源机车，电力机车需要靠牵引供电系统输送电力产生动力。
牵引供电系统主要包括接触网和牵引变电所。
牵引变电所通常建在铁路沿线，按照铁路电气化区分划段，考虑到牵引负荷和接触网的供电能力，每相隔一定距离就会设立牵引变电所。
电气化铁路贯通型供电系统综述
摘要：牵引供电系统是铁路系统的重要组成部分，可以为列车提供动力源。
随着铁路的快速发展，目前牵引供电系统中的分相和电能质量问题逐渐凸显，成
为制约列车速度、运营效率和铁路系统进一步升级发展的制约因素。
随着电力电
子技术的发展，一种新型的贯通牵引供电系统被提出并受到广泛关注。
该系统采
用交-直-交变换器装置代替传统的牵引变压器，可以完全消除电气分相，实现全
线连接；同时，新系统还具备便于新能源和储能装置接入的特点，能够实现铁路
绿色环保用电，是解决铁路牵引供电技术问题的发展方向。
关键词：电气化铁路；贯通型；供电系统
中图分类号：U223文献标识码：A
引言
加快关键核心技术攻关是国家铁路局《“十四五”铁路科技创新规划》明确
的阶段性铁路技术创新任务。
远程控制系统的开发和维护是加快关键核心技术研
究任务的关键项目。
铁路电联自闭线路网是由线路组成的网络系统，为铁路沿线
的自动闭塞信号机和车站负荷提供电力支持。
其运行状况直接影响铁路运输的安
全稳定。
随着技术的发展和铁路运输安全要求的不断提高，利用高精度远程控制
系统对铁路电力贯通自闭线网运行进行动态实时监控，已逐渐成为重要的铁路运
输技术保障方案。
1电气化铁路供电系统内涵
电气化铁路采用电力牵引运营，运营期间需要在铁路线上安装电力机车牵引
系统。
与其他铁路系统不同，它们具有人与自然和谐共生以及可持续发展的优势。
铁路电气化供电系统在国家电网高压交流环境下运行。
高压交流电首先输送至铁
路牵引变电所，变电所用于第一次降流。
然后，减小的电流被传输到接触网络。
接触网获得电流，高压交流电通过机车内部系统再次降低，由整流电转换为直流
电，然后用直流电机供电，最后用直流电机推动铁路机车轮轴旋转，从而带动车
厢前进。
电气化铁路供电系统主要采用交流控制系统，通过变电站将三相交流电
设置为25KV单相交流电，可以缩短供电距离，降低施工成本，提高铁路运营的
稳定性和效率[1]。
该系统包括调度、检测和自动化控制三个主要功能模块，可以
充分利用国家电网和铁路运输能力的需求。
2 电气化铁路贯通型供电系统技术
2.1 贯通式同相电源技术
贯通式同相电源技术是一种基于静态功率变换器的柔性直接隔离双边电源技术。
三相/单相“AC-DC-AC”变流器位于牵引变压器和接触网之间，可使外部三
相电网与单相接触网电气解耦。
每个牵引站出口电压相位一致，从而取消了牵引
站和区间站的电气分相，实现了单侧供电臂上下的互联互通，以及对等供电臂之
间的互联互通，提高整个牵引供电系统的能源利用率。
2.2 配电自动化技术
目前，铁路供电系统电压水平相对较低，供电联络线形式单一，对供电稳定性、连续性、安全性要求相对严格。
从特点来看，调度中心的配电自动化需要对
配电自动化所涉及的硬件设施进行优化和集成。
通过添加自动化技术、云服务器、分布式SCADA前端机，室内外恒温5G基站ETC龙门式通信机柜和可视化调度站
与可视化指挥调度系统互联互通，形成了良好的自动化控制效果。
MACS-SCADA系
统是目前铁路供电系统调度中心实现自动化配置的重要控制系统，可以提供统一、开放、标准化、易于扩展的应用和开发接口，为基于底层服务的铁路供电系统自
动化控制平台创造理想的运行条件。
它具有通用的应用功能、集成的应用程序、
扩展的专业应用程序和针对特定项目的定制应用程序，解决了调度中心软件系统
中的局限性。
MACS-SCADA系统提供了用于访问铁路供电系统的开放架构，在配电
自动化过程中提供大量标准功能基础上集成额外功能，可以在跨平台Windows、UNIX、LINUX等工业标准操作系统上运行，应用功能可以无缝地嵌入系统实时数
据库，能够处理更多的信号和事件，高效地与其他软件系统集成。
2.3 安全控制技术
电气化铁路供电系统的实际运行很容易受到各种因素的影响，导致内部设备机械运行不协调、外部环境变化等安全问题。
因此，供电系统需要对具体问题进行具体分析，以充分利用整体监控系统，必须在供电安全监测的基础上保证经济合理性。
这可以从以下两个方面来实现：一方面，电气化铁路的安全监测需要根据火车站和控制中心的配置，综合分析风速、地震等各种自然预警信息，检测车站内的点并集中在特定的子系统中。
该子系统是火车站安全监测的组成部分，与整个安全监测系统以单元方式相结合，为后续数据提供安全监测支持[2]。
另一方面，将对子系统有影响的信息整合到系统中，并对这些信息进行监控和处理，形成基于级别差异的子系统处理系统，以确保供电安全。
在电气化铁路供电安全监控过程中，对调度系统周围的网桥设备进行综合系统控制。
电气化铁路供电系统中的监测信息在传输到调度子系统控制中进行分析整理，并对其进行等级控制，关联综合安全监控。
2.4 远程控制系统
铁路电力贯通自闭线路网远程控制系统不仅承担着铁路电力贯通自愈线路网运行数据和状态的收集和分析，而且可以自动识别典型线路故障，明确故障类型和间隔，压缩故障诊断和解决时间，并提高了故障解决的效率。
然而，由于系统本身涉及的终端控制节点和高压开关数量多、分布广，很容易遇到操作故障，导致远程控制功能失效。
这无疑增加了通过自闭式线路网进行铁路输电远程控制系统运行的风险。
通过分析发现，网络远程控制系统故障的重要原因之一是线路安装柱上的开关设备运行不稳定。
在此基础上，本文重点介绍了一套安装在线路安装柱上的一、二次熔断成套开关设备的应用。
该设备专注于实现铁路通电自闭线路运行故障的智能筛查和远程控制，同时还承担着优化远程控制运行的功能，提高了故障分析、排除和解决的效率。
3 提升铁路电力供电系统可靠性的策略
针对铁路供电系统运行中存在的诸多问题，有关部门必须按照以往规划设计方案中的铁路供电系统可靠性运行标准，多角度准确识别、科学防范。
同时，积极跟踪铁路供电系统的最新技术发展趋势，提高其运行可靠性。
一方面，在高速铁路供电系统中，必须严格按照国家规定配置相应的设备。
同时，为了防止线路
运行中的隐患，应根据高速铁路的实际情况选择合适的供电设备，以确保其安全
使用。
在选择相关电源设备时，员工必须始终将设备的质量作为选择标准。
积极
结合相关规范内容，合理配置和使用辅助设施。
需要指出的是，所选择的电力系
统及其相关设备应具有良好的抗干扰性能，以防止由于环境因素和运行条件而导
致的故障发生。
另一方面，在高速铁路供电设备的运行和维护中，要充分了解自
己在工作中的作用。
对高速铁路供电系统的运行情况进行全面监控，避免发生安
全事故。
在此过程中，相关部门应根据铁路供电系统的运行数据，动态掌握铁路
供电系统当前的运行状态。
结束语
综上，贯通型供电技术的实施将从根本上解决由于负序、无功、谐波等因素
而困扰电网的一系列问题，导致电能质量下降。
这将进一步提升我国铁路牵引供
电系统电力电子化水平，显著提高铁路牵引供电的供电质量和能源利用效率，降
低供电系统的综合建设和维护成本。
同时，随着高性能牵引供电系统技术和设备
的产业化，将有效推动我国铁路行业的技术升级，满足国家重大工程建设的需要，推动材料等相关领域的技术突破，带动上下游配套产业发展，具有显著的经济效
益和社会效益，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1] 胡家喜, 周方圆. 电气化铁路列车过分相技术现状及发展[J]. 机车电
传动, 2019(3): 1-5.
[2] 杨振龙, 基于柔性输电的电气化铁路贯通式同相供电系统. 天津市,中
国铁路设计集团有限公司,2017-10-27.。
