书书书
第
５０
卷
第
２
期
２０１５年４月
西 南 交 通 大 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ．５０ Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２０１５
收稿日期：２０１５０２０８
作者简介：李群湛（
１９５７－
），男，教授，博士生导师，研究方向为牵引供电系统理论、电能质量与控制等，
Ｅｍａｉｌ
：
ｌｑｚ３４３１＠２６３．ｎｅｔ
引文格式：李群湛．城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１５，５０（２）：１９９２０７．
文章编号
：０２５８２７２４（２０１５）０２０１９９０９ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８２７２４．２０１５．０２．００１
城市轨道交通
交流牵引供电系统及其关键技术
李群湛
（西南交通大学电气工程学院，四川成都６１００３１）
摘
要
：在地铁、轻轨等城市轨道交通中，为了避免现行直流牵引供电系统的迷流，同时发挥其无分相的优势，
提出并研究了一种交流牵引供电系统
．该系统由主变电所（ＭＳＳ）和电缆牵引网（ＣＴＮ）构成，主变电所由单相主
牵引变压器（
ＭＴＴ）和负序补偿装置（ＮＣＤ）组合而成，电缆牵引网由双芯电缆（ＤＣＣ）、牵引变压器（ＴＴ）和接触网
（
ＯＣＳ）、钢轨（Ｒ）等构成．讨论了该系统的３项关键技术：电缆牵引网的供电原理，等效电路和输电能力，电缆与
接触网的匹配技术，接触网电压等级选择等；牵引网分段供电技术，牵引网供电状态辨识方法，分布式保护与集
中式保护方案等；单条线路主变电所供电方案，
２条及以上线路共用主变电所的供电方案．该系统技术性能优
良，经济性好，可靠性高，为地铁、轻轨等城市轨道交通提供了新的、更好的选择
．
关键词：地铁；轻轨；城市轨道交通；交流牵引供电；电缆牵引网；分段供电；保护；迷流
中图分类号
：
Ｕ２２３．５ 文献标志码
：
Ａ
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｉｎｇｌｅＰｈａｓｅＡＣＴｒａｃｔｉｏｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＳｙｓｔｅｍ
ａｎｄＩｔｓＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＵｒｂａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔ
ＬＩＱｕｎｚｈａｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏａｖｏｉｄｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔｏｆｎｏｐｈａｓｅｓｐｌｉｔｉｎｔｈｅＤＣｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒ
ｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍ
，ａｎＡＣｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｕｒｂａｎｐｕｂｌｉｃｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｕｃｈａｓ
ｍｅｔｒｏａｎｄｌｉｇｈｔｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍａｉｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ
（ＭＳＳ）ａｎｄｃａｂｌｅｔｒａｃｔｉｏｎ
ｎｅｔｗｏｒｋ
（ＣＴＮ）．ＭＳＳｉｎｃｌｕｄｅｓａｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｍａｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ（ＭＴＴ）ａｎｄａｎｅｇａｔｉｖｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ
（ＮＣＤ），ｗｈｉｌｅＣＴＮｉｎｃｌｕｄｅｓｄｏｕｂｌｅｃｏｒｅｃａｂｌｅｓ（ＤＣＣ），ｔｒａｃｔｉｏｎ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ
（ＴＴ），ｏｖｅｒｈｅａｄｃａｔｅｎａｒｙｓｙｓｔｅｍ（ＯＣＳ），ｒａｉｌｓ（Ｒ），ｅｔｃ．Ｔｈｒｅｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｔｈｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔ
，ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＮＴｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｃａｂｌｅｃａｔｅｎａｒｙｍａｔｃｈｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
，ｃａｔｅｎａｒｙｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄ
，ｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｓｔａｔｕｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒ
ｓｕｐｐｌｙｎｅｔｗｏｒｋ
，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄａｎｄｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓ，ｅｔｃ．ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｉｒｄ，ｓｉｎｇｌｅ
ｌｉｎｅｍａｉｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓｕｐｐｌｙｓｃｈｅｍｅ
，ａｎｄｔｗｏｏｒｍｏｒｅｌｉｎｅｓｓｈａｒｅｄｍａｉｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｗｅｒｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｇｉｖｅｎｔｈａｔｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
，ｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍ
，ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｆｏｒｍｅｔｒｏａｎｄｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
：ｍｅｔｒｏ；ｌｉｇｈｔｒａｉｌ；ｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ＡＣｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｃａｂｌｅｔｒａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ；
ｓｅｇｍｅｎｔｅｄｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔ
干线铁路、地铁和轻轨的牵引供电系统主要采用３种电流制：直流制、低频单相交流制和工频单
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