电气化铁路具有速度快、运载力强、能耗低等许多优点。目前我国铁路牵引供电方式一般是采用异相供电方式,随着高速重载铁路的广泛运行,由牵引负荷而引起的电能质量等问题引起了关注。同时,由于有“电分相”存在,使得列车的速度和牵引力受到较大损失,影响了机车的正常运行,极大的降低了牵引供电系统的可靠性,制约高速重载情况下列车的正常运行。贯通式同相供电系统可以解决“过分相”以及电能质量等问题,馈线保护研究作为其重要组成部分就显得极为重要。原有的馈线保护配置对于贯通式同相供电系统并不完全适用,因此,研究贯通同相供电方式下的特点,配置合适的馈线保护方案对于高速、重载铁路运输具有非常重要的意义。本文首先在分析AT供电系统以及同相供电系统结构的基础上,讨论了贯通式同相供电系统结构,分析了贯通式同相供电系统的馈线调压原理,讨论了牵引变电所的构建方式,研究了贯通同相供电方式下分区所的连接方式,提出了分区所改进方案。理论研究了贯通式同相供电系统的短路电流、牵引网阻抗、短路阻抗,进行了单、双边供电方式与贯通同相供电方式牵引网阻抗的比较。其次,结合分区所改进方案,给出了贯通式同相供电系统单线、复线示意图。提出了贯通式同相供电系统单线、复线馈线故障隔离流程,牵引网自动重合闸以及供电恢复方案。并根据贯通式同相供电系统的特点及保护原理,提出了馈线保护方案。最后,建立了贯通式同相供电系统MATLAB/SIMULINK仿真模型,对各种短路故障进行了仿真分析,验证了牵引网、短路阻抗特性。利用仿真结果,验证了提出的馈线保护方案的正确性。