第一篇：交流牵引传动系统

交流牵引传动系统 随着电子技术的不断发展与成熟，交流传动技术越来越受到重视，交流电机有全面取代直流电机的趋势；在大功率晶闸管技术的成熟与发展，特别是近年来全控电力电子器件的迅速发展的影响下，可调压调频的逆变装置已经成功解决了交流电机的调速问题。

（1）交流牵引电机的类型。交流牵引电机有同步和异步之分，目前城轨交通车辆普遍采用的是交流异步牵引电机，异步牵引电机在空间利用和重量上都优于同步牵引电机，因此被广泛应用。异步牵引电机采用 VVVF 控制，即直流电通过逆变器变为三相交流电，用电压和频率的变化来控制异步牵引电机的转速变化，获得最佳的调速性能，并实现再生制动。

交流异步牵引电机的转速控制方法是在保持电源频率恒定的情况下改变定子电压的大小，从而实现控制目的的。目前，我国的城轨交通车辆多采用闭环控制系统，基本采用：转差-电流控制，如上海地铁 2 号线车辆；矢量控制，如西安地铁 2 号线 DKZ27 型车辆、广州地铁 1 号线车辆、北京地铁 1 号线 SMF04 型车辆等；直接转矩控制，如深圳地铁 1 号线车辆。

（2）交流感应电机在城轨车辆上的使用。交流感应电机主要有结构简单的鼠笼式感应电机。主要由定子和转子构成。定子上加载三相交流电压时，间隙磁通量发生变化，从而使转子受到感应，产生扭矩。

第二篇：交直流调速实验报告(图形 文字)-电力牵引交流传动系统

六：实验报告

1：列写SPWM控制时，在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况

SPWM

30HZ

同步调制

CH1=20.0mv

CH1/23.2mv

CH1=50.0mv

CH1/314mv

CH1=200mv

CH1/1.15v

SPWM

30HZ

异步调制

CH1=20.0mv

CH1/124mv

CH1=200mv

CH1/1.12v

CH1=5.00v

CH1/31.4v

SPWM

30HZ

混合调制

CH1=10.0mv

CH1/62.8mv

CH1=100mv

CH1/628mv

CH1=100mv

CH1/31.2v

2：列写电压空间矢量控制时，在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况

SVPWM

50HZ

同步调制

CH1=10.0mv

CH1/62.8mv

CH1=10.0mv

CH1/31.2v

CH1=5v

CH1/27.4v

SVPWM

50HZ

异步调制

CH1=10.0mv

CH1/62.8mv

CH1=100mv

CH1/560mv

CH1=5.00v

CH1/27.2v

SVPWM

50HZ

混合调制

CH1=10.0mv

CH1/62.8mv

CH1=50.0mv

CH1/27.2v

CH1=5.00v

CH1/27.2v

SVPWM

30HZ

同步调制

CH1=10.0mv

CH1/65.2mv

CH1=50.0mv

CH1=100mv

CH1/652mv

SVPWM

30HZ

异步调制

CH1=10.0mv

CH1/65.2mv

CH1=50.0mv

CH1/326mv

CH1=5.00v

CH1/27.2v

SVPWM

30HZ

混合调制

CH1=20.0mv

CH1/130mv

CH1=50.0mv

CH1/326mv

CH1=5.00v

CH1/27.2v

3．调节低频补偿度，列出电机能均匀旋转的最低工作频率。

0.2Hz,0.12Hz 4．SPWM控制，电压空间矢量控制，不同调制方式时的电机气隙磁通轨迹，定子电流及电机平稳性与噪声比较。

电压空间矢量控制与SPWM控制相比较，电机气隙磁通轨迹，效果更加的明显，电机更加的平稳，噪声更小。同步调制，异步调制，混合调制定子电流越来越小，电机越来越平稳，噪声越来越小。

七．思考题

1．低频时定子压降的补偿度是否越大越好？过大了会造成何种不良结果？应该如何调节才算恰到好处？

不是越大越好。端电压提高过大，会使转矩过大，使得磁通太强，使铁芯饱和，导致励磁电流过大，严重时因绕组过热会孙桓电机。2．SPWM控制主要着眼于使逆变器输出电压尽量接近正弦波，那么电压空间矢量控制的目标是什么？它与SPWM控制相比，有哪些特点？ SVPWM的目标是电动机空间形成圆形旋转磁场，能产生恒定的电磁转矩。在每个小区间虽然有多次开关切换，但但是每次开关切换仅涉及一个器件，所以开关损耗小；利用SVPWM直接生成三相PWM波，计算简单；逆变器输出电压基波最大值比PWM的输出电压高15%。3．设单相输入的交-直-交变频调速系统的直流母线电压为310V，按SPWM控制时电机线电压的最大值为几伏？如要达到电机线电压为220V有否可能？如何实现？

电机线电压最大值=0.612*310=189.72V 母线电压为220/0.612=360V 通过调节SVPWM的载波比来实现，就是对电路的开关器件进行通断时间控制

第三篇：交流牵引网保护教案

继电保护

§7 交流牵引网保护

§7.1 交流牵引负荷与交流牵引网短路参数的特点； §7.2 交流牵引网的距离保护 讲授

1、了解交流牵引负荷与交流牵引网短路参数的特点。

2、掌握交流牵引网的距离保护。

重难点：四边形特性方向阻抗继电器基本原理和整定计算。处置：详细讲解、对比分析

无 【组织教学】（2min）

1.点名 2.填写教学日志

【复习旧课】（3min）

1、斯科特接线牵引变压器的差动保护

2、平衡牵引变压器和三相V,v接线牵引变压器差动保护

4、利用二次谐波制动和鉴别波形间断角的差动保护

【讲授新课】（77min）

§7 交流牵引网保护

§7.1 交流牵引负荷与交流牵引网短路参数的特点

1、交流牵引负荷的特点

2、交流牵引网短路参数的特点

§7.2 交流牵引网的距离保护

1、四边形特性方向阻抗继电器

（1）四边形特性方向阻抗继电器的基本原理

① 两边折线的构成原理及其实现的原理电路 a）两边折线的构成

折线的顶点坐标由复量Z3表示，折线两条边的方向由复量Z1和Z2表示。

b）测量阻抗ZK落在不同范围时，三个复量中相邻两个复量夹角的特征。

 当测量阻抗ZK落在动作区内时，Z1、Z2Z3Zk三个复量中，任意两个相邻复量之间的夹角都小于180°。

 当测量阻抗ZK落在动作区外时，Z1、Z2Z3Zk三个复量中，总有一对相邻复量之间的夹角大于180°。

 当测量阻抗ZK落在动作边界线上时，Z1、Z2Z3Zk三个复量中，总有一对相邻复量之间的夹角等于180°。

c）相位差不同特征时的三个电压相量用波形表示的关系。

为了便于在电路上实现，可以将三个阻抗复量都乘以电流I，使它们变为三个电压相量，即：

U1IZ1 U2IZ2U3IZ3ZKIZ3UK当三个电压相量中任意两个相邻相量间的相位差都小于180°时，它们对时间轴的电压波形是半波连续的，即在任意时刻至少有一个电压是正的（或负的），没有间断出现。

反之，当三个电压相量中的任意两个相邻相量间的相位差大于180°时，电压波形就会出现间断，即某一时间间隔内，三个电压都不为正（或负），此时半波连续的时间小于20ms。

d）两边折线实现的原理电路。

如果任意两个相邻电压相量之间的夹角都小于180°，就动作；只要有一个夹角大于180°，就不动作。

② 三边折线的构成原理 a）三边折线的构成

设折线的一个顶点为坐标原点O；另一个顶点的 坐标用复量Z4表示，复量Z4也是折线的一条边。折线其余两条边的方向分别用复量Z5和Z6表示。

b）测量阻抗ZK落在不同范围时，四个复量中相邻两个复量夹角的特征。

 当测量阻抗ZK落在动作区内时，Z4Zk、Z5、Z6和Zk四个复量中，任意两个相邻复量之间的夹角都小于180°。

 当测量阻抗ZK落在动作区外时，Z4Zk、Z5、Z6和Zk四个复量中，总有一对相邻复量之间的夹角大于180°。

 当测量阻抗ZK落在动作边界线上时，Z4Zk、Z5、Z6和Zk四个复量中，总有一对相邻复量之间的夹角等于180°。同理，将四个阻抗复量都乘以电流I，使它们

U4IZ4ZKIZ4UK变为四个电压相量，即U5IZ5。

U6IZ6UIZKUK7③ 由两边折线和三边折线组成“与”门，即测量阻抗Zk必须同时落在两组折线的动作区内，电路才有输出，继电器动作。

（2）四边形特性方向阻抗继电器交流回路的构成

① 构成四边形特性的两组相量

② 四边形特性方向阻抗继电器的交流回路 a）电压形成电路的组成

主要由电抗变压器TX、阻容移相电路和电压变 换器UV构成。

b）各电压相量之间的相量关系 c）多相量相位比较电路（比相电路）两组负“或门”，一组负“与门”。d）四边形特性方向阻抗继电器的整定 四边形特性方向阻抗继电器整定的任务，就是要把ab边和bc边的动作阻抗整定到四边形特性方向阻抗继电器上，即确定TX原边的匝数和UV的变换系数K1、K2。

e）四边形特性方向阻抗继电器的主要优缺点

2、平行四边形偏移特性阻抗继电器

3、L形特性阻抗继电器

【归纳小结】（5min）

1、交流牵引负荷与交流牵引网短路参数的特点

2、四边形特性方向阻抗继电器的基本原理

3、四边形特性方向阻抗继电器交流回路的构成

【布置作业】（3min）

无

第四篇：牵引供电

目前电气化铁路供电系统主要热点 供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。

我国目前已有了直接供电（简称TR供电）、自耦变压供电（简称AT供电）、吸流变压器供电（简称BT供电）和带回流线的直接供电（简称DN供电）等供电方式.牵引网是由馈电线、接触网、钢轨及回流线组成的供电网络，一般情况下，接触网电压不应低于21kv，干线额定电压25kv，对地27.5kv。供电如下：

（1）单变供电：每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能（分区亭设备开关关闭）。

（2）双边供电：两个供电臂同时从两个牵引变电所获得电能（分区亭设备开关关闭）

（3）越区供电：当牵引变电所不能正常供电时，通过分区亭开关，由两侧相邻的共电所供电的临时措施（非正常状态）

直供方式，在牵引网中不加特殊防护措施，一般只在通信线路少的山区采用，AT和BT供电方式比较复杂，因此在沪杭、浙赣和京沪线电气化改造中均采用带回流线的直接供电方式。

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器，保留了回流线，利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回

流尽可能地由回流线流回牵引变电所，因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰，其防干扰效果不如BT供电方式，通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单，因此供电设备的可靠性得到了提高；由于取消了吸流变压器，只保留了回流线，因此牵引网阻抗比直供方式低一些，供电性能好一些，造价也不太高，所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。

直接供电方式

优点：简单、投资省

缺点：由于牵引供电系统为单相负荷，该供电方式的牵引回流为钢轨，是不平衡的供电方式，对通信线路产生感应影响。

自耦变压器供电方式（AT供电方式）

由于自耦变压器的作用，接触网和正馈线的电流均为I/2，方向相反，有效地减少牵引网对通信线的干扰。由于自耦变压器的中性点与钢轨相连，牵引网的供电电压为2x25kV，电压提高了一倍，因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。

例如直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km，则AT供电方式为40-60km。AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。馈线电流只有直供方式的一半。

牵引网阻抗—AT：0.09Ω/km;BT:0.85Ω/km;直供：0.33Ω/km;直供+回流：0.31Ω/km

我国主要干线电气化铁路中，直接供电和BT现在基本不用了，直供现在基本都带回流线，最开始是因为可以减少对通信线的干扰才

设置回流线的，但现在通信基本用光缆和高屏蔽电缆，回流线意义已经不大，但历史原因吧，习惯成自然了，现在直供基本都加回流，一根回流线又没多少钱。BT由于牵引网单位阻抗太高，现在新建项目已基本不用，除非在一些对防护有特殊要求的地方。所以现在用的比较多的就是带回流线的直接供电方式和AT方式。

一般接触网电压不应低于20kv即可。

牵引网阻抗主要和接触线规格有关，另外AT方式的阻抗分长回路阻抗和段中阻抗两项。

电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看作是电气化铁路的动脉。电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后，向接触网供直流电，这是发展最早的一种电流制，到20世纪50年代以后已较少使用。交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。交流制供电电压较高，发展很快。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25千伏交流制，这一选择有利于今后电气化铁路的发展。

和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同，电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。电气化铁路具有运输能力大、行驶速度快、消耗能源少、运营成本低、工作条件好等优点，对运量大的干线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路实现电气化，在技术上、经济上均有明显的优越性。

和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同，电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。电气化铁路具有运输能力大、行驶速度快、消耗能源少、运营成本低、工作条件好等优点，对运量大的干线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路实现电气化，在技术上、经济上均有明显的优越性。

世界上第一条电气化铁路，是德国的西门子公司和哈尔斯克公司于1879年在柏林贸易展览会上铺设的，长300米，轨距为1000毫米。此后，随着科学技术的发展、铁路运量的增长和对能源利用率的重视，全世界电气化铁路营业里程逐年增加，到90年代初，在130余万公里的铁路中，电气化铁路有18万公里，占铁路总里程的13.8%。我国的铁路电气化工程建设，是从1958年6月开始的。1961年8月15日，第一条电气化铁路--宝成线宝鸡至凤州段建成通车，运输效率显著提高，揭开了我国电气化铁路建设的序幕。在“内（燃）

电（力）并举，以电为主”以及“大力发展电力牵引”方针的指导下，到1990年底，我国已建成16条电气化铁路，里程达7000公里。电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看作是电气化铁路的动脉。电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后，向接触网供直流电，这是发展最早的一种电流制，到20世纪50年代以后已较少使用。交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。交流制供电电压较高，发展很快。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25千伏交流制，这一选择有利于今后电气化铁路的发展。

第五篇：牵引供电系统

牵引供电系统

说起电气化铁路，大家可能首先想到的就是线路两旁一根根的线杆和列车头顶密如蛛网的电线吧。没错电气化铁路与普通铁路最明显的不同在于，它除了地上一条线（轨道）、还有天上一张网（接触网），是一种立体化的线路。

电力机车所需的电能来自发电厂由输电线路、变电装置、牵引用电网络、回流电路等组成的供用电系统供应。世界各国采用的供电制式各不相同，我国的电气化铁路选择了25千伏单相工频（50赫兹）交流供电制式。这种供电制式与工业生产所使用电流频率简称工频相同能使牵引动力获得最佳效果。从天上到下，一套复杂完整的大系统为电气化列车的运行提供了保证。

1电气化铁路的心脏——牵引变电所

牵引变电所是牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将国家电力系统送来的三相高压电变换成适合电力机车使用的单相交流电。牵引变电所从国家电网引入220千伏或110千伏三相交流电将三相电转换为适合电气列车使用的单相交流27.5千伏电源并送上接触网。除此而外，它还起着供电保护、测量、控制电气设备提高供电质量，降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失，牵引供电系统都采用“双备份”模式，两套设备通过切换装置可以互为备用并随时处于“战备”状态，以备不时之需。

通常将变电所设备分为一次设备和二次设备，一次设备是指接触高电压的电气设备，如牵引变压器、高压断路器、高压隔离开关、高压（电压和电流）互感器、输电线路、母线、避雷器等，它们主要完成电能变换、输送、分配等功能。二次设备则主要是控制、监视、保护设备。随着科技的发展，二次设备更加的集成化和智能化，形成了牵引变电所自动化系统为牵引变电所的远动控制提供了可能。

2电气化铁路的动脉——接触网

当我们乘坐在电气化铁路的旅客列车上出行时，会看到路基两旁有一根根电杆竖立着顶端安装有单臂结构装置伸向线路侧上方且悬挂有电线，并将其固定在距轨道面一定高度的地方，在股道多的车站或编组站，悬挂结构及各种线网多如蛛网。这就是电气化铁路牵引供电系统的主要供电设备——接触网。

接触网是在露天设置，不但受到各种气象条件的影响，而且还受到电力机车行走时带来的动作用力，加上接触网又无法设置备用的条件，所以接触网的工作环境条件非常恶劣。为了保证电气化铁路可靠安全运营，接触网的结构必须经久

耐用，这就决定了对接触网要有特殊的结构。

接触网的功能，不但要把电能输送给边行走边受流的电力机车使用，还要保证电力机车在走行时其受电弓与接触线在滑动摩擦接触过程中有良好的受流条件，特别是在环境条件变化的时候，线路基础引起的震动，轨道的不平顺，车体上下弹性跳动，受电弓弓臂和接触滑板在受压状态下机车快速运行时产生的垂直加速度，以及接触网导线不平整等因素的存在，都不应出现受电弓与接触线分离现象（通常称离线），否则将会导致受流恶化，严重时会产生电弧烧伤接触线和受电弓的滑板，后果不堪设想。安全可靠的供电对接触网的结构提出了特殊的要求。通过不断优化，现在的接触网主要有以下几个部分构成：

(1)接触悬挂部分。包括承力索、接触线、吊弦、中心锚结、锚段关节、补偿装置等。其中接触线是与电力机车受电弓直接接触处于滑动摩擦受流的导线。

(2)支持装置。用以悬吊和支撑接触悬挂并将其各种受力载荷传递给支柱或桥隧等大型建筑物，还应通过定位构件将承力索和接触线固定在一定范围内，使受电弓在滑行时与接触线有良好的接触。根据接触网所在位置及工作环境的不同，支持装置的结构又可分为腕臂支持装置、软横跨、硬横跨、桥梁支持装置及隧道支持装置等。

(3)支柱与基础。用以安装支持装置、悬吊接触悬挂并承受其载荷。另有因供电系统需要的供电线、加强线，以及因供电方式不同而设置的回流线、正馈线、保护线等附加导线均安装在支柱的不同高度位置上，以及为了供电安全与维护检修作业的需要而设置的保护设备、电气设备等也安装在支柱上。

随着电气化铁路特别是高速电气化铁路的发展，对接触网结构和供电质虽提出了更加严格的要求。接触网的悬挂方式也衍生出简单接触悬挂、简单链形悬挂弹性链形悬挂、复链形悬挂等多种方式。由于篇幅限制，我们在此就不一一详细介绍了。

3电气化铁路供电方式的变迁

电气化铁路中单相文流电的电流回路主要是由钢轨担任的。但钢轨与大地之间不可能做到理想的绝缘，不仅可能带来危险，还会严重影响沿途通信。为防止电气化铁路的电磁干扰以及减轻回流的泄漏给地下金属管道带来的高电位差，人们采取了各种办法，供电方式的结构形式也在逐渐演变。

(1)直接供电方式供电方式。（TR供电方式）

所谓直接供电，就是牵引网不采取任何措施，回流电通过钢轨返回牵引变电所。由于钢轨和大地之间没有良好的绝缘牵引回流从钢轨泄漏到地中的回流分量

较大，对铁路沿线平行接近的架空通信线和广播线路产生较大的电磁干扰。但这种方式结构最简单，投资最省。我国早期修建的电气化铁路大都是采用这种供电方式。

(2)带回流线的直接供电方式（TN-RF供电方式）

为了改善钢轨中的回路电流流入大地所造成的危险影响和干扰影响，于是在接触网的支柱上再架设一条与钢轨并联的回流线，利用回流线与钢轨间的并联连接线使钢轨中的回路电流尽可能地由回流线流回到牵引变电所中，从而减少大地回流，减小对沿线通信的干扰。这种改进型的直接供电方式的供电性能和供电质量得到了改善，在我国电气化铁路上得到了广泛的采用。

(3)吸流变压器供电方式（BT供电方式）

BT是英文的Booster Transformer的缩写，即“吸流变压器”。吸流变压器并非名符其实的变压器，它既不升压也不降压，仅是一个原边和次边线圈匝数相等的电磁耦合器。它的作用就是通过电磁耦合使牵引电流从钢轨吸引到回流线。由于接触网与回流线中流过的电流

大致相等、方向相反，因此对邻近的架空通信线路和广播线路的电磁感应绝大部分被抵消。吸流变压器使牵引网阻抗约增大50%，能耗增加，应用就受到限制。

(4)自耦变压器供电方式（AT供电方式）

AT是Auto Transformer（自耦变压器）的英文缩写。它是将单相自耦变压器的原理移植到电气化铁路供电系统的供电方式，从自辐变压器绕组的中点抽出一个端子直接接到钢轨，就能把单相变压器的输出端分成两个电压相等的电源。电力机车受电的工作电压是自耦变压器输入端电压的一半，这时牵引变电所牵引变压器的供电电压可达到50千伏，大大提高了供电能力。电力机车从接触网受电后，牵引电流一般由钢轨流回，但由于自耦变压器的作用经钢轨流回的电流经自耦变压器的另一段绕组和正馈线流回牵引变电所。当电力机车取用电流时，由于自祸变压器的作用，流经接触网和正馈线的电流仅为机车负荷电流的一半。另外，这种供电方式可在不提高牵引网绝缘水平的条件下将馈电电压提高一倍，可成倍提高牵引网的供电能力，加上牵引网的阻抗小，电压损失小，电能损耗低，供电距离长，牵引供电的各项技术指标十分优越，在高速、重载等负荷大的电气化铁路，是一种首选的供电方式，目前已得到广泛应用。

现在，我国铁路根据实际情况，对沿线通信无特殊要求的一般区段，基本上都还采用带回流线的直接供电方式(TR-NF)，在重载、高速、大密度的繁忙干线

和电源设施薄弱的地区，则采用AT供电方式。

4电力牵引的特点及优越性

电气化铁路的供电系统是由发电厂集中提供电能，经变电站，通过高压输电线（110kV）传输给牵引变电所，转变成电压27.5kV或55kV送到接触网上，供给沿线运行的电力机车。而牵引供电是指电力系统从铁路牵引变电所开始，向牵引接触网的供电。电力牵引是一种新型有轨运输牵引动力形式。在干线铁路、城市轨道交通运输和工矿运输中有着广泛的作用。电力牵引是利用电能作为牵引动力，将电能转换为机械能，驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通车辆等有轨运输工具运行的一种运输形式。

电力牵引按其牵引网供电电流制式不同，分为工频单相交流制、低频单相交流制和直流制。我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引，直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。我国电力牵引供电系统的主要特点有以下几方面：

(1)电力机车是单相移动性随机负荷，是一种负序源。

(2)非线性整流器机车，成为一种谐波源，并从电力系统和牵引供电系统获取无功。

(3)供电方式及设备种类多样化，有直接供电方式、带回流线的直接供电方式、串联吸流变压器、BT供电方式、自耦变压器AT供电方式，这些供电方式的技术和经济特性有较大的差异。对牵引变压器，有单相、YN，d11接线、斯科特接线、伍德桥接线、阻抗匹配平衡型、三相不等容量型等形式，它们具有不同的结构和性能特点。由于供电方式不同，接触网结构类型也较多。

(4)牵引供电系统和电力机车在电气上是—个连续的整体，易于实现自动化和信息化管理。

电力牵引的优越性主要有以下几点：

(1)电力牵引的动力大，生产效率高

电力牵引的能量取于强大的电力系统，牵引动力大，能最大限度适应铁路运输多拉快跑的需要。据有关资料统计，电力牵引的生产效率比内燃机车的生产效率高50％以上，对于客货运输繁忙的铁路干线，电力牵引的这种优越性尤为显著。

(2)电力牵引节省能源，经济效益好

一方面电力机车本身的电能转换效率高；另一方面，电力的生产能够高效率地综合利用各种廉价的自然能源，这对于节约国家有限的煤炭、石油资源，提高铁路运输的经济效益十分有利。

(3)有利于优化生态环境，改善劳动条件

电力机车运行时不会产生有害气体，对铁路沿线的居民和列车乘客不会造成危害，特别是在多隧道的山区线路，这种无有害气体产生的优点更为可贵。电力机车的司乘人员工作条件好，维护检修工作量小，大大降低了工人的劳动强度。5电气化铁路供电系统设计中存在的问题

(1)牵引变压器的选型问题

铁路部门从经济性考虑，在牵引变压器选型方面大多会采用V/V（V/X）接线变压器，会产生较严重的三相功率不平衡问题。而可大大减少对电力系统负序影响的阻抗平衡牵引变压器或Scott牵引变压器，由于造价相对较高，往往不被选用。特别是220kV 三相平衡牵引变压器，铁路部门认为目前尚无可靠制造和应用经验，广泛推广面临困难。

(2)系统短路容量问题

从保证高速铁路牵引供电系统的电压水平、确保动车组稳定正常运行的角度出发，要求在牵引变电站进线处外部配套电源的系统短路容量一般不小于特定数值。目前给牵引变电站供电的110kV电源，铁路方面提出的系统短路容量大都低于1000MVA，相当多的牵引变电站短路容量在500 MVA 以下，有的甚至只有200、300 MVA，按此标准建设电气化铁路供电工程，将导致系统压降很大。从供电安全可靠性考虑，要达到这个要求供电部门有一定困难。因此为保障电气化铁路的安全供电，要加强对电气化铁路短路容量问题的合理性研究。

(3)负序谐波治理问题

近年来电气化铁路大量投运，现有电气化铁路仍有部分线路存在着负序、谐波超标等问题。随着电气化铁路运力的不断提高，三相不平衡、谐波以及短路电流过大等问题会更加突出。由于铁路部门在设备选取时注重经济性因素，电气化铁路对电网电能质量的影响愈加突出。以大秦铁路湖东牵引站为例，需要采用SVC实现谐波、负序治理，但铁路部门反映设备占地面积大、不实用，新型、有利于治理负序和谐波的技术难以推广。