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电气化铁道牵引供电远动系统技术条件（TB/T 2831-1997）1 主题内容与适用范围本标准规定了电气化铁道牵引供电远动系统的技术要求、试验、检验及标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于电气化铁道牵引供电远动系统。
2 引用标准GB/T 13729 远动终端通用技术条件GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件GB 2887 计算站场地技术要求GB 191 包装、贮运、指示、标志3技术要求3.1 正常工作条件3.1.1环境温度控制站：15～30℃；被控站：－10～45℃。
3.1.2 相对湿度控制站：10％～75％；被控站：不大于95％。
3.1.3大气压力66～108kPa；86～108kPa。
3.1.4 周围环境要求3.1.4.1大气中不含有导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体。
3.1.4.2周围介质不允许有严重霉菌。
3.1.4.3 设备安装场所采取防尘措施，控制站还应采取防静电措施。
3.1.4.4 设备的接地要求参照GB 2887的有关规定。
3.1.4.5 被控站装置安装于单相交流25kV电气化铁道附近。
装置应采取有效的抗震动及防电磁干扰措施。
3.2电源条件3.2.1 控制站3.2.1.1 交流电源频率50Hz±2.5Hz。
3.2.1.2交流电源波形为正弦波，畸变系数不大于5％。
3.2.1.3交流电源电压波动范围为额定电压的＋15％～－10％；＋10％～－15％。
3.2.2 被控站3.2.2.1 交流电源频率为50Hz±2.5Hz。
3.2.2.2 交流电源波形为正弦波，畸变系数不大于5％。
3.2.2.3交流电源电压波动范围为额定电压的＋15％～－25％。
3.2.2.4 直流电源电压波动范围为额定电压的±20％。
3.2.2.5直流电源电压波纹系数不大于5％。
3.2.3远动系统应配置不停电电源装置（UPS）。
交流失电后应维持供电时间为：控制站：不少于30min；被控站：不少于2h。
电气化铁道牵引供电系统术语1、单相工频交流电力牵引制single—phase industrial frequency AC electric traction system 牵引网采用单相工频交流电力向电力机车或电动车组供电的牵引制式。
2、电力牵引供电系统electric traction supply system由牵引变电所、牵引网以及其他辅助供电设施组成的供电系统。
3、牵引网traction electric network由接触网和回流回路构成的电网络。
4、单位能耗unit energy consumption列车运行时平均每万吨公里所消耗的能量。
单位：Kwh／t5、列车带电运行时分train running time on load列车在运行中，电力机车或电动车组以牵引工况运行的时分。
6、直接供电方式direct feeding system接触网由承力索、接触导线(包括加强导线)组成，牵引网由接触网、钢轨、大地组成，牵引回流由钢轨、大地返回牵引变电所的供电方式。
7、带回流线的直接供电方式direct feeding system with return wire接触网由承力索，接触导线(包括加强导线）组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、回流线组成，牵引回流由钢轨、大地、回流线返回牵引变电所的供电方式。
8、吸流变压器供电方式(BT供电方式) booster transformer feeding system接触网由承力索、接触导线(包括加强导线)组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、回流线、吸流变压器组成，牵引回流大部分由回流线返回牵引变电所的供电方式。
接触网中每隔一定距离设置吸流变压器，其原副边分别串入接触导线和回流线中。
9、自耦变压器供电方式(AT供电方式) autotransformer feeding system接触网由承力索、接触导线（包括加强导线）组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、AF线、PW线、自耦变压器组成，接触导线和钢轨之间电压为25kv，牵引回流沿AF线回归牵引变电所的供电方式。
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,而就是从电力系统取得电能。
目前我国一般由11０kＶ以上得高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统得供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AＴ供电方式、同轴电缆与直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都就是采用得直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—Ｒ供电)就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得供电方式。
这种供电方式得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得强大磁场得不到平衡,对邻近得广播、通信干扰较大,所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线得直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BＴ供电方式就就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km 安装一台)与回流线得供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度得外侧增设了一条回流线,回流线上得电流与接触网上得电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路得干扰、BT供电得电路就是由牵引变电所、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;吸流变压器得原边串接在接触网中,副边串接在回流线中。
吸流变压器就是变比为1:1得特殊变压器、它使流过原、副边线圈得电流相等,即接触网上得电流与回流线上得电流相等。
因此可以说就是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所得电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。
这样,回流线上得电流与接触网上得电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生得电磁场,从而起到防干扰作用。
以上就是从理论上分析得理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线得电流总小于接触网上得电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路得电磁感应影响。
另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还就是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上得电流会小于接触网上得电流,这种情况称为“半段效应”。
《电气化铁道供电系统》2011教学要点第一章电力系统与牵引供电系统电力系统：电能的生产、输送、分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、电力网、电能用户组成。
电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。
电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。
按其功能常分为输电网和配电网两大部分。
国家规定的电网额定电压分别为(KV)：750、500、330、220、110、60、35、10、6等9个电压等级。
牵引变电所进线电源电压等级主要为110kV，少量采用220kV。
牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子系统组成？答：牵引供电系统与一般供电系统相比，具有以下明显特点：(1) 所供负载是一个单相、移动而且是直流的负载。
(2) 供电额定电压为27.5kV(BT)和55kV(AT)，不同于国家电网规定的额定电压。
(3) 供电网不同于电力网，它是通过与电力机车接触而供电，因此又叫接触网。
(4) 具有独特的回流通路(架空回流、轨回流和地回流)。
广义牵引供电系统由：电力系统、牵引变电所、牵引网(接触网、供电线、吸回装置)、电力机车。
狭义的牵引供电系统通常只指牵引变电所和牵引网2大部分。
牵引供电系统的4种电流制：（1）直流制(1500V)，主要用于地铁、矿山等。
（2）低频单相交流制（3）三相交流制（4）工频单相交流制(27.5KV)，我国电气化铁路均采用这种制式。
牵引变电所的4种一次供电方式：（1）一边供电（2）两边供电（3）环形供电（4）辐射供电。
单侧供电方式的可靠性一般比双侧供电方式和环形供电方式要差。
牵引变电所向接触网供电的供电方式：单边供电与双边供电。
第二章牵引变压器及其结线第二章牵引变压器及其结线序号变压器类型输出电压容量利用率对称与否1 单相接线(纯单相单相VV，三相VV量等，60°100%不对称系数1,0.52 三相YN/d11量等，60°75.6%不对称系数0.53 三相不等容量量等，60°94.5%不对称系数0.54 斯科特接线量等，90°92.8%对称5 阻抗匹配平衡型(非阻抗匹配平衡型)量等，90°100%对称三相牵引变压器容量利用率是75.6%，当考虑温度系数kt=0.9时容量利用率可提高到84%容量利用率=定额输出容量/额定容量单相结线在电力系统的电流不对称系数为1，VV结线和三相Y/d结线变压器的不对称系数为0.5。
电力牵引供电系统张丽西南交通大学电气工程学院牵引网供电方式目前单相工频25kV牵引网供电方式主要有: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)供电方式直接供电方式(TR)牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。
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BT(吸流变压器)供电方式在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。
电磁兼容性能好，对周围环境影响小接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短带回流线的直接供电方式(TRNF)牵引电流通过电力机车后部分从回流线返回牵引变电所，部分从钢轨地返回。
兼有直接供电方式结构简单，投资和维修量小、供电可靠性高等优点相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善。
钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长AT(自耦变压器)供电方式牵引电流通过电力机车后部分从正馈线返回。
供电电压提高，更能适应大功率负荷的供电，功率输送能力强，供电距离远，可减少牵引变电所数量，减少电分相数目，机车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失得到降低；有效降低对通讯线路的干扰; 。
AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大9高速铁路特点：具有行车速度高，机车功率大、取流大9BT方式牵引网单位阻抗高，功率输送能力较弱9直接供电方式在负荷电流较大的情况下，对通讯线路干扰大，钢轨电位高的缺点更为突出9技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/b及以上高速牵引。
两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时由于电分相数目的减少。
但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。
电力牵引供电系统
张丽
西南交通大学电气工程学院
牵引网供电方式
目前单相工频25kV 牵引网供电方式主要有: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
9高速铁路特点：具有行车速度高，机车功率大、取流大9BT 方式牵引网单位阻抗高，功率输送能力较弱9直接供电方式在负荷电流较大的情况下，对通讯线路干扰大，钢轨电位高的缺点更为突出
9技术上AT 和带回流线直供方式均能满足300km/b及以上高速牵引。
两者相比，AT 供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时由于电分相数目的减少。
但AT 供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。
高速铁路牵引供电方式应采用AT 供电方式或带回流线的直接供电方式
变压器接线型式
应用于直接供电方式的主要有：
单相接线、V/v接线、YNd11接线、三相/两相平衡接线(Scott接线、Wood-Bridge 接线等、阻抗匹配平衡接线
应用于AT 供电方式的主要有：
单相接线、V/X接线、三相/两相平衡接线(Scott接线、Wood-Bridge 接线等、十字交叉接线
牵引压器
目前，国外高速铁路牵引变压器多采用三相-两相平衡变压器、单相变压器。
意大利、新西兰采用单相接线牵引变压器法国TGV 采用单相和V/v接线变压器
日本东海道新干线采用Scott 接线
山阳新干线采用Modified-Woodbridge 接线变压器台湾高速铁路采用的是Le Blanc接线变压器
从广义的角度上讲，牵引变压器原次边之间除了有电压的变换外，还有电流和阻抗变换，可称为系统变换，如
. . . . A B C οαβ
⇔通过系统变换，可以获得一次侧的牵引变压器、牵引负荷的等值电路模型，或二次侧的电力系统、牵引变压器等值电路模型。
这两个等值电路模型对于牵引供电系统的电气分析十分方便、有用，如用于电压损失，故障分析，电能计量，负序含量，谐波水平等计算。
应用于（带回流线）直接供电方式的变压器接线 A B C C T
应用于AT供电方式的变压器接线 A B A B C C T F A B C C T F C F
应用于AT供电方式的变压器接线A B C A B C b c’ c a’ a a b c a’ b’c’ C T F b’
带回流线的直接供电系统 ZC ⎡ ZN ⎢Z − Z NT ⎣ N 1 ZT ⎡⎤⎤⎢ I•N ⎥⎡ • 1 ⎤• IC =⎢I Z CT ⎥⎥ I • NS − Z ⎢ N ⎥⎣ ZTC Z NT −ZZ NT T⎦ NC ⎦ I T ⎣⎦ 1 IT • Z CN I•C • I TS 1 • I TS 2 • 1、长回路电流分配关系• − Z + Z − Z + Z N NT TC
NC • • • I I T = C I N + IT + IC = 0 Z N + ZT − 2Z NT • • • • • • • IC + • = + + Z N I N + Z NC Z I Z I Z I Z Z Z Z Z − + + − T T C NT T NT T TC TC NC NT I N • IN = Z N + ZT − 2Z NT IC
带回流线的直接供电系统ZC Z CT Z CN Z NT IC • 长回路单位长度牵引网阻抗ZN • Z• L '= IN ΔU C • • I C I NS • • • I Δ U T • • • • • I TS 1 • 2 • I TS ⎛⎞⎛⎞ Z = L • Δ U C = ⎜ Z C I C + Z NC I N + ZTC I T ⎟ − ⎜ Z N I N + Z NC I C + Z NT I T ⎟ 2、
长回路牵引网等值阻抗⎝I C ⎠⎝⎠ ZT • − Z N + Z NT − ZTC + Z NC • IT = IC Z N + ZT − 2Z NT • − ZT + Z NT + ZTC − Z NC • IN = IC Z N + ZT − 2Z NT • 带回流线的直接供电系统ZC N Z CN CT IC • • • • m Z T ] I I NS + ( mZ [ sZ N −ZmZTN −Z(s − Z ITN − mZT I TS 1 = m ( Z CT − Z NC I C ZT • • • NT N NS • IT • • I TS 1 • I TS 2 • • 3、短回路电流分配关系• m sZ N I NS + mZ NC I C + mZTN I TS 1 + ( s m − ms Z− TN I TS 2 • • • = mZT I TS 1 + ( s − m ZT I TS 2 + sZ NT I NS + mZ CT I C I C = − I TS 1 + I TS 2 I NS = − I TS 2 • • • • •
带回流线的直接供电系统ZC ZN Z CT Z CN Z NT IC IN • • • I NS • ZT IT I TS 1 m • I TS 2 s− m • I NS = − I TS 2 • • • m ( Z CT − Z NC + ZTN − ZT • =− IC sZ N − ( s − 2m ZT − 2mZTN s − m ZT − sZ N − m ( Z CT − Z NC − ZTN • ( I TS 1 = IC sZ N − ( s − 2m ZT − 2mZTN
AT(自耦变压器供电系统 TPS1 X X X X 25kV X X X X ATS X X ATS X X X ATSP X ATS X X ATS X X X TPS2 X ATS X X ATS X X X ATSP X ATS X X X TPS3 X X 25kV X X X X X X X 25kV X X X X X X X X X
AT供电系统计算 ZC Z CT ZT Z CF ZF Z TF 分析中假设： 1. 2. 3. Z AT = 0 IG = 0 Z CT = Z FT Z F = ZC ，
单线AT网络中的电流分布I 2 U1 • • IC 1 I • • IC 2 U2 • • IT 1 • • IT 2 • ′ U1 • • IF ′ U2 • I 2 x D l 长回路短回路。
