近日，由北京西開(kāi)往深圳北站的G79次高鐵發(fā)生停電故障，上千人被困在40+℃的車廂內(nèi)，持續(xù)近2小時(shí)，不少孩子和老人出現(xiàn)了不適和脫水現(xiàn)象。高鐵安全穩(wěn)定運(yùn)行與其電網(wǎng)電能質(zhì)量密不可分，如何保障高鐵電網(wǎng)電能質(zhì)量成為了當(dāng)下討論的熱點(diǎn)。

到2020年，中國(guó)將新建高速鐵路1．6萬(wàn)公里以上，形成以“四縱四橫”高鐵為主骨架的快速鐵路網(wǎng)，現(xiàn)在高鐵運(yùn)行時(shí)速達(dá)到300km/h，提速至350km/h的呼聲也在不斷增強(qiáng)。

高鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)行與高鐵電網(wǎng)的電能質(zhì)量密不可分，電能質(zhì)量問(wèn)題可以導(dǎo)致電網(wǎng)電力故障和列車電力設(shè)備故障。探討高鐵電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)高鐵列車的影響，我們就必須要了解高鐵的供電原理和驅(qū)動(dòng)原理。

圖1  2020年地圖規(guī)劃圖

高鐵牽引供電系統(tǒng)

圖2  高鐵結(jié)構(gòu)示意圖

高鐵能夠跑起來(lái)，依靠的是牽引供電系統(tǒng)給高速列車提供電力。電氣化鐵路的牽引供電方式主要有：BT(吸流變壓器)供電方式、AT（自耦變壓器）供電方式和TR直接供電方式。由于高速鐵路功率大，牽引電流較大，因此一般采用功率輸送能力最強(qiáng)的AT供電方式，典型的

AT供電系統(tǒng)如圖3所示。

圖3  典型的AT供電系統(tǒng)

引供電系統(tǒng)主要由牽引變電站（變電所）、自耦變壓器AT、接觸網(wǎng)T、回饋線F、鐵軌R及高速列車組成?；驹頌椋籂恳冸娬緸檎麄€(gè)牽引系統(tǒng)提供電源，電流從牽引變電站流出，通過(guò)接觸網(wǎng)給高速列出提供電能，然后通過(guò)回饋線流回牽引變電站，AT供電方式的工作原理如圖4所示。

圖4  AT工作原理圖

高速鐵路供電是按照“供電段”來(lái)進(jìn)行劃分的，平均數(shù)十千米/座。每個(gè)變電站伸出兩個(gè)供電支，提供不同相的電流。列車經(jīng)過(guò)兩個(gè)變電站的“供電段”時(shí)，先后通過(guò)A1-B1-A2-B2四個(gè)供電支。為保證供電安全，每個(gè)供電支之間采用電氣絕緣（隔離）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此各供電支之間不會(huì)短路。列出從一個(gè)供電支運(yùn)行到另一個(gè)供電支是瞬時(shí)完成的。供電段示意圖如圖5所示。

圖5  供電段示意圖

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