随着我国经济、社会的发展,发展高速铁路被定为我国国策,高铁、电气自动化成为了铁路发展的趋势。高速铁路电气系统,无论是精密性还是复杂性,相较传统铁路都有很大提高,因而更容易受到外部电磁环境的干扰。磁暴作为-种大规模、突发性的自然环境电磁干扰,已有报道其对铁路系统的安全运行造成了危害。但目前对磁暴影响铁路系统的研究尚处于起步阶段,对于磁暴灾害和铁路系统故障的分析集中在轨道电路和信号系统,未见对变电所及牵引网受磁暴侵害的相关报道与研究。本文的研究填补了此项空白,阐明了磁暴侵害高铁电气一次系统的物理过程,提出了量化磁暴危害程度的计算方法,具有前瞻性与创新性,并奠定了后续监测与预防磁暴灾害工作的基础。本文首先研究了磁暴侵害高铁电气一次系统的机理和过程,并分析我国高铁的特征,建立磁暴侵害系统各设备的电磁模型。其次,借助电网问题的研究方法,分别建立不同供电方式下,牵引网受到磁暴侵害的等效电路,并考虑不同种类导线架设方式和位置的影响,以及有机车通过和无车状态下的电路模型异同。再次,基于甘肃省铁路与磁暴的具体数据,对带回流线的直接供电方式下牵引网受磁暴影响的水平进行了详细的计算。同时结合广西铁路数据,利用网孔电流法和节点导纳矩阵,计算AT供电方式下牵引网的磁暴水平。最后比较两种供电方式的高铁电气系统受磁暴侵害时,物理过程和响应机制的异同,并总结不同地理环境、不同电气结构高铁的计算结果,对主要参数进行了分析。