电气化铁路自耦变压器AT供电方式简介

电气化铁路自耦变压器AT供电方式简介

张爱华

（神华准格尔能源有限责任公司大准铁路公司供电段内蒙古鄂尔多斯市010300）

摘要：AT供电方式能降低牵引网中的电压损失，提高列车的供电质量，从而扩大牵引变电所间隔，减少牵引变电所数量，同时还能减轻对邻近通信线路的干扰，因此AT供电方式得到了广泛的应用。另外，在AT供电系统中，AT专用自耦变压器是其中的关键设备。本文论述了电气化铁路自耦变压器AT的供电方式。

关键词：电气化铁路；自耦变压器；供电方式

AT供电方式是电气化铁路的优选供电方式，AT专用自耦变压器作为其中的重要设备，拥有广阔的应用前景。同时，AT供电方式作为我国当前铁路发展中主要的供电方式，它能有效提高铁路电气化效率。

一、电气化铁路概述

电气化铁路简称电化铁路，是指能供电力火车运行的铁路，因这类铁路的沿线都需配套相应的电气化设备为列车提供电力保障而得名。电气化铁路是伴随着电力机车的出现而产生的，因为电力机车本身不自带能源，需铁路沿途的供电系统源源不断为其输送电能来驱动车辆。因此，电气化铁路广泛运用于高快速铁路和城市轨道交通的建设中。

二、AT供电方式（自耦变压器）特点

1、2×27.5kV系统，供电电压比直供方式高一倍，电压损失降为1/4。牵引网单位阻抗约为直供方式的1/4（实际略高），电能损失小，显示了良好的供电特性。

2、牵引变电所的间距大，易选址，减少了外部电源的工程数量和投资。

3、减少了电分相数量，有利于列车的高速运行。

4、牵引网回路是平衡回路，防干扰效果好，可改善电磁环境，并减少防干扰费用。

5、牵引网系统需设正馈线，较一般直供方式复杂，但在重负荷区段不必设加强导线，可与直供方式相当；变电系统较直供方式减少了牵引变电所的数量，但需设AT所，一般AT所间距为l0～20km，开关设备需用双极隔离开关。

6、牵引网结构复杂，附加导线数量多，对跨线建筑物和隧道净空要求高，投资较大，保护和维护难度较大。

三、电气化铁路自耦变压器AT供电方式

自耦变压器（AT）供电方式牵引网以2×25kV电压供电，并在网内分散设置自耦变压器降压至25kV供电力牵引用。与接触网同杆架设一条对地电压为25kV但相位与接触网电压反相的“正馈线”，构成2×25kV馈电系统。自耦变压器变比为2：1，其一次绕组接在接触网与正馈线间，而中点则接至钢轨。在接触网与钢轨和正馈线与钢轨间形成25kV电压可供电力牵引用电。这种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，扩展牵引变电所间距，特别适用于高速和重载电气化铁路。

此外，电气化铁路是一种以电能为动力的现代化交通运输工具，其自身不具备电源，往往需要依靠外部能源为其提供电能。随着科技的发展，AT供电方式在电气化铁路供电系统中得到了广泛的应用，为列车的运行提供了能源依靠。同时，AT供电方式是一种全新的供电方式，比传统的供电方式相比较而言，有着较高的安全性、防干扰性，因此在我国电气化铁路中得到了广泛的应用。

1、站前工程的沟、槽、管、洞预留。在站场、车站和设备房内需设置各种预留的缆线沟、槽、管、洞，特别是车站和路基段过轨涵洞和手孔等关键性的预留。但在实施过程中，站前单位没有将预留及时实施，造成后期变电进场施工后，发现现场不具备施工条件。因此，站前工程应对四电系统提出的各种沟槽管洞需求及早并准确地纳入设计，并提前实施完毕，否则造成四电进场施工时发现问题，很难进行更改。

2、各专业电缆上下桥位置冲突。通信、信号、电力和牵电都存在上下桥的需求，由于在施工时，各专业大多图省事，没有按既定的电缆上桥墩号表进行施工，而是就近上桥，造成通信和电力占用牵电上桥墩子的局面。因此，在施工时，应与其它专业加强沟通，提前介入，防止此情况的发生。

3、排水系统的施工。变电所亭内排水系统的设计施工应为房建专业完成，特别注意电缆沟排水孔高度位置，管道的设计坡度，出水口的内外高差，都应严格按设计完成。否则易出现积水现象，进而对电气设备造成危害。

4、牵引变电所、电调中心的综合自动化功能验证。1）监控部分。人机界面正常显示；故障信号的显示；报表及运行曲线：日报、月报、电度量、电压电流曲线；打印制表：对控制操作的监视打印、程控操作的监视打印、故障信号打印、遥测量越限打印、故测仪参数打印、制表打印等。2）遥测部分。变压器高压侧电压、电流，55kV侧母线电压、电流，馈线电流，地回流，轨回流，动力变电流；变压器油温；有功功率，无功功率，功率因数；有功电量，无功电量，动力变有功电量，系统频率；召测部分：负荷录波量，实时电量，故障录波量，故障报告，自检报告，事件报告。3）遥信部分。当地/遥控方式开关位置信号，全所断路器、负荷开关位置信号，全所电动隔离开关、隔离开关、接地刀闸位置信号，重合闸投入/退出信号，保护动作信号，变电所事故总信号，变电所预告总信号；主变过热信号，主变故障信号；自动装置动作信号，进线自投，装置故障告警信号。4）遥控部分。全部断路器、全部隔离开关、重合闸投入/退出、装置复归、传递整定值。

5、电缆敷设施工。电缆的品种型号规格、质量符合设计要求。电缆敷设前后应无绞拧、铠装压扁、护层断裂、表面严重划伤等缺陷。电缆敷设位置正确，排列整齐，固定牢固，标记位置准确，标记清楚，有防火隔离措施。电缆的转弯外走向整齐清楚，电缆的标记清晰齐全，挂装整齐无遗漏。电缆在敷设过程中，敷设速度不可超过40m/min，牵引力均应符合规定值，电缆敷设的弯曲半径符合设计的要求。电缆的各项测试应有记录并符合有关技术指标。电缆起重、装卸、进场运输和支盘，应有专人负责指挥，各负其责。电缆盘起重工作开始前，应检查起吊、搬运工具、机具及绳索质量是否良好，接头处必须牢固，不符合要求的严禁使用。电缆盘起重前必须绑牢，钓钩应挂在电缆盘的重心。电缆盘支盘处地面应平整、结实，支架放置应水平、稳固。电缆敷设前，检查电缆的型号、规格、电压是否符合图纸要求，检查电缆的出厂合格证、技术资料应齐全，并用摇表测量电缆芯线的绝缘应符合要求。在电缆盘起吊、电缆牵引过程中，受力钢丝绳的周围、下方、内角侧和起吊物的下面，严禁有人逗留或通过。不论采取何种方式敷设电缆，敷设过程中全体施工人员均应随时注意观察电缆，检查电缆外表有无铠装压扁、电缆绞拧和护层断裂等未消除的机械损伤，发现问题时应立刻停止该盘电缆的敷设，并详细记录、及时处理。

6、盘柜安装。按设计文件规定，将盘、柜按顺序搬放到安装位置。首先把每面盘、柜大致调水平，然后从成列盘、柜一端的第一面开始调整，调整合格后按设备的要求与基础槽钢进行固定。按设计顺序组立盘柜，保证水平度和垂直度符合规范和验收标准；盘柜组立后即可安装附带的附件和电气设备。屏柜及设备接地端与底座接地端与接地母线可靠连接，按设备厂家要求将盘、柜内接地铜排连接牢固。盘柜安装的允许偏差应满足施工及验收规范要求。另外，安装工作结束后，将盘内外清扫干净，关闭配电盘的通道门，从而防止灰尘侵入。

四、结语

在我国电气化铁路中，AT供电方式已得到了普遍的应用，它能有效保障电气化铁路供电安全，从而促进电气化铁路的稳定发展。此外，铁路作为我国当前重要的交通运输网络，近年来，随着科学技术的发展，电气化铁路逐渐壮大。我国当前电气化铁路所采用的供电系统为牵引变电系统，这种供电系统本身就具有复杂性，在电气化铁路供电系统中，为了保障供电的可靠性、安全性，利用AT供电方式，不仅能保障列车的行驶安全，为列车行驶提供用电保障，同时还能促进电气化铁路的发展，进而为我国现代经济的发展做出更多、更大的贡献。

参考文献：

[1]电气化铁道设计手册.牵引供电系统[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[2]张雷.AT牵引供电方式的分析[J].变压器，2015（06）.

[3]赵慧芳.电气化铁道自耦变压器（AT）供电方式简介[J].电气化铁道，2014（04）.