1.4.1 牵引供电及其连接

于1992年开通的马德里—塞维利亚新建线路长470km。它始于马德里—阿陶查(Madrid-Atocha) 车站，止于塞维利亚的圣提斯塔站 (st.Justa)。两端还各有8.5km及12.5km的3kV直流电气化铁道区段。在两种系统分段 (见第8.2节) 之间450km的线路采用了单相交流25kV、50Hz的牵引供电系统，列车的运行速度能达到300km/h。

考虑到每个供电臂上有2列牵引功率为8.8MW的动车组，在不采用吸流变压器的情况下变电所间距最大为50km和全线变电所总容量为500MVA。其中包括辅助用电，如车站、道岔加热装置和信号楼所需电源。线路的牵引供电设12座AC 25kV、50Hz牵引变电所，变电所的一次侧由西班牙公共电网的220kV或132kV三相电网供电。牵引变电所一次侧与三相电网的连接采用了尽可能使交流三相负荷平衡的方式。

如图1.18a所示，当各变电所依次按循环方式接入三相电压时，可使变电所SS1、SS2和SS3的二次电压依次有120°的相位差。如果以电压矢量的尾部接地取代图1.18a) 的电压矢量头部接地，SS1′、SS2′和SS3′变电所的电压矢量及结果如图1.18b) 所示。

如果SS1与SS2相邻， 则分相处两侧的电压差为△U2-1＝25kV≈43.3kV。 由于该电压可能在断路器故障或相间短路时波及到变电所，因此在交流25kV的其它线路上的中压设备必须采用较高的绝缘水平，其户外开关设备绝缘水平要按72.5kV设计。在马德里—塞维利亚铁路采用了两种120°移相方案的组合，其变电所接线和相邻变电所二次电压呈60°相位差，如图1.18c) 和d) 所示。它可使变电所25kV侧的设备按36kV电压等级设计。

与120°相位差接线方式相比，由于在分相区段发生相间短路时的电压可达43.3kV，因此变电所设备必须按52kV电压系列考虑，分相区段须设置于变电所之间。该线路采用了上述技术方案进行牵引供电和接线，这使变电所采用较经济的标准部件成为可能。

图1.18 牵引变电所60°相位角接法

1.4.2 牵引变电所及其设备

马德里—塞维利亚线路的所有变电所是按照统一结构形式设计的。它们的主接线图见图1.19，其与德国铁路的组合式变电所的结构 (见图1.11，1.12) 极为相似。在高压侧装有作为附加设备的母线隔离开关，在中压侧装有用于变电所自用电源的所用变压器。高压侧的户外开关设备(见图1.20)，由于接入220kV和132kV不同的电压而呈现不同相间距离。每台主变压器的额定容量为20MVA并且其设计可以满足在150%负荷状态下运行15min以及在200%负荷状态下运行6min的运行要求。高压断路器采用经过实践检验的SF6(六氟化硫) 绝缘气体保护技术。

图1.19 马德里—塞维利亚线路牵引变电所主接线图

中压部分的户内开关设备包括一条工作母线 (OBB) 和一条检测母线 (TBB) (图1.19)。真空断路器的标称电流为1600A，断路容量为25kA。检测电阻允许使用5A的检测电流。所用变压器额定容量为100kVA，同时以所需的自用电供给相邻的三相开关设备。

保护方案包括接触网和变压器，其通用保护与德国铁路组合式变电所的保护相同。由于单边供电不存在选择性的问题，可以放弃作为接触网保护的一个组成部分——距离保护。控制设计方案是以德国铁路无数据显示的变电所控制和保护系统技术作为基础的。其自动装置可进行接触网自动检测和回流电压自动检测。

图1.20 马德里—塞维利亚线路牵引变电所平面布置图