Petri网技术高速铁路供电系统故障预警研究(3)

菜单

2.2 牵引供电系统构成

牵引供电系统由牵引变电所、接触网与含轨道和大地以及附加回流导线的回流设施（总称牵引网）、分区所、开闭所、和远东调度监控系统等构成，其示意图如图2-1:

牵引供电系统示意图

图2-1 牵引供电系统示意图

1-接触网；2-回流线；3-钢轨

图中分区所(SP)的作用是通过SP可使两相邻牵引变电所A、B的供电区段Ⅰ、Ⅱ实现并联工作或单独工作；开闭所(SSP)的作用是用来将牵引变电所输出的馈电线，通过SSP的多路配电线和断路器，向枢纽站场的接触网各分组、供电分区和电力机务段等供电，实际上是一种配电的开关站，用以缩小故障范围。

2.3 牵引供电系统供电方式

针对牵引网的结构，采取不同的技术措施和装备，以减少牵引网对邻近通信线的干扰，降低牵引网电压损失和电能损失，提高电气化铁道效益，从而形成了牵引供电系统不同的供电方式，现分述如下：论文网

2.3.1 直接供电方式

这是一种最简单的供电方式。在线路上，机车供电由接触网(1)和轨(2)-地直接构成回路，对通信干扰不加特殊防护措施[4]，如图2-2所示。电气化铁路最早大都采用这种供电方式。这种供电方式最简单，投资最省，牵引网阻抗较小，能损也较低，供电距离一般为30-40km。电气化铁路的单项负荷电流由接触网经钢轨流回牵引变电所。由于钢轨和大地不是绝缘的，一部分回流由钢轨流入大地，因此对通信线路产生感应影响，这是直接供电方式的缺点。它一般用在铁路沿线无架空通信线路或通信线路已改用地下屏蔽电缆区段，必要时也将通信线迁到更远处。

图2-2 直接供电方式

带回流线的直接供电方式（DN供电方式）是在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线，称为负馈线（NF）[4]，如图2-3所示。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，减少了电气空间，因而能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰，但其防干扰效果不及BT供电方式。这种供电方式可在对通信线路防干扰要求不高的区段采用，能进一步降低牵引网阻抗，供电性能要好一些，但造价稍高。目前我国京广线、石太线均采用此种供电方式。

图2-3 DN供电方式

2.3.2 BT供电方式

BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器—回流线装置的一种供电方式，目前在我国电气化铁路中应用较广。吸流变压器的变比是1：1.它的一次绕组串接在接触网中（1）中，二次绕组串接在专为牵引电流流回牵引变电所而特设的回流线（NF）中，故称之为吸流变压器—回流线供电方式[4]，如图2-4所示。在两个吸流变压器中间用吸上线将钢轨和回流线连接起来，构成电力机车负荷电流由钢轨流向回流线的回路。两个吸流变压器之间的距离称为BT段，一般BT段长为2-4km。BT供电方式的工作原理是：由于吸流变压器的变比为1：1，当吸流变压器的一次绕组流过牵引电流时，在其二次侧绕组中强制回流通过吸上线流入回流线。由于接触网与回流线电气空间距离很近，流过的电流大致相等源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/，方向相反，因此对邻近通信线路的电磁感应绝大部分被抵消，从而降低了对通讯线路的干扰。这种供电方式由于在牵引网中串联了吸流变压器，致使牵引网的阻抗比直接供电方式约大50%，能耗也较大，供电距离也较短（单线一般为25km左右，双线一般为20km左右），投资也比直接供电方式大。