近日，由北京西開往深圳北站的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，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)量成為了當下討論的熱點。

到2020年，中國將新建高速鐵路1．6萬公里以上，形成以“四縱四橫”高鐵為主骨架的快速鐵路網(wǎng)，現(xiàn)在高鐵運行時速達到300km/h，提速至350km/h的呼聲也在不斷增強。

高鐵的安全穩(wěn)定運行與高鐵電網(wǎng)的電能質(zhì)量密不可分，電能質(zhì)量問題可以導致電網(wǎng)電力故障和列車電力設備故障。探討高鐵電網(wǎng)電能質(zhì)量問題對高鐵列車的影響，我們就必須要了解高鐵的供電原理和驅動原理。

圖1  2020年地圖規(guī)劃圖

高鐵牽引供電系統(tǒng)

圖2  高鐵結構示意圖

高鐵能夠跑起來，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€牽引系統(tǒng)提供電源，電流從牽引變電站流出，通過接觸網(wǎng)給高速列出提供電能，然后通過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”來進行劃分的，平均數(shù)十千米/座。每個變電站伸出兩個供電支，提供不同相的電流。列車經(jīng)過兩個變電站的“供電段”時，先后通過A1-B1-A2-B2四個供電支。為保證供電安全，每個供電支之間采用電氣絕緣（隔離）的結構設計，因此各供電支之間不會短路。列出從一個供電支運行到另一個供電支是瞬時完成的。供電段示意圖如圖5所示。

圖5  供電段示意圖

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