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中国高速铁路牵引供电关键技术

[摘 要]随着我国经济的发展，人们的生活水平及生活质量都在不断的提升，并且在各个方面都提出了更高的要求。与此同时，人们的出行工具发生了很大的变化，如今已经由普快火车逐渐变为动车和高铁，高铁已经成为了我国重要的交通工具。本文介绍了高速铁路牵引供电系统，系统的介绍了一系列高速铁路牵引中的供变电关键技术，并且分析了高速铁路的供电雷电防护系统和综合监控系统。 [关键词]中国高铁；牵引；供电；技术 中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0056-01 引言

2008年8月1日，我国第1条高速铁路京津城际铁路通车运营，实现了高速动车组350km/h的运营速度目标，这标志着我国高速铁路技术达到世界先进水平。我国高速铁路目前正在快速发展阶段，相应的铁路通道也处于加速建设中。牵引供电系统是为高速动车组提供动力的重要系统，其工作性能的安全可靠，是高速动车组安全运行的重要保障。高速列车在正常行驶中需要大容量、可靠的高电压，即牵引供电系统对电网的要求很高，因此高速铁路牵引供电技术面临着巨大的挑战。

1 高速铁路牵引供电系统概述

高速铁路牵引供电负荷量很大，具有很强的冲击力和不平衡性，因此要保证供电的可靠性，需要全面提升公用电网的供电容量与供电品质，在供电可靠性上远远高于普速的电气化铁路。由于牵引变电所的负荷大，且1个区段内的多个牵引变电所一般属于同一区域性或地方公用电网，从而使高速铁路牵引供电负荷对公用电网、尤其是电力系统受端电网的冲击，远大于普速电气化铁路。

我国的高速铁路主要由三相220kV电网供电。牵引变压器将三相电压转变为两相2×27.5kV分别为左右供电臂供电，自耦变压器，即AT的两个接头分别接：接触线27.5kV，正馈线-27.5kV，而中性线接地并与钢轨相连。由于牵引网采用全并联AT供电方式，沿线平均10～15km需要设置一台AT于AT所和分区所。在复线2×27.5kV供电系统的基础上，在AT所和分区所，横连线将上下行同类线路进行并联。 2 高速铁路牵引供变电技术 2.1 AT供电系统

自耦变压器AT是普通双绕组变压器的一种特殊连接，此种变压器最大的特点就是高压绕组与低压绕组的连接方式，两者之间不但有相互的磁路耦合，而且其电路也有直接联系，所以其传递的功率为感应功率和传导功率之和。由于AT的高低压绕组间有直接电路联系，便要求低压侧与高压侧

具有同样的绝缘水平，且其常用于高低侧电压比较接近的场合。

与以往的供电系统不同，全并联AT供电系统的电流分布可以有效的减少供电线路中的电流和电压损失，并且可以大大降低通信线路的电磁干扰。与单线AT供电系统和复线AT供电系统相比，全并联AT供电系统的供电性能较为优越，其不仅能够增加牵引网的传输线路长度，还可以节省线路中牵引变电所的数量，因此，高速铁路牵引供电应该广泛采用全并联AT供电方式。

2.2 高速铁路牵引变电所关键设备

牵引变压器是高速铁路牵引变电所中最为重要的关键设备，目前，单相V/x接线和中点抽出式Scott接线是我国高铁主要采用的来那个中主变压器接线型式。单相V/x接线牵引变压器，V/x变压器包含两个单相三绕组的变压器，分别为左右AT牵引网供电。二次侧绕组中性点抽出并接地，使得两个绕组电压为±27.5kV，分别与T母线和F母线相连，形成AT供电方式，省去了牵引变电所出口处的AT。V/x变压器具有较高的容量利用率和简单的接线方式，因此在中国高铁牵引变电所中应用最为广泛。中性点抽出式Scott牵引变压器，中性点抽出式Scott变压器的二次侧与V/x变压器相似，都是从二次侧中性点抽出并接地，并且提供±27.5kV的电压，Scott变压器能够有效的减少牵引供电系统的对外部电网的