本发明公开了一种柔性牵引供电系统及保护方法，该系统包括第一柔性牵引变压器、第一既有牵引变压器、第二柔性牵引变压器和第二既有牵引变压器，其中，所述第一既有牵引变压器、第一柔性牵引变压器、第二柔性牵引变压器、第二既有牵引变压器为依次排列并通过对应的断路器连接在母线上，所述系统还包括有断路器QF4、断路器QF5、断路器QF5′、断路器QF4′，所述断路器QF4和断路器QF5分别位于电分相a的两侧，所述断路器QF5和断路器QF5′分别位于电分相b的两侧，所述断路器QF5′和QF4′分别位于电分相c的两侧，实现电分相两侧供电臂贯通供电，解决既有牵引供电系统中存在的无功、负序和谐波等电能质量问题，以及提高供电能力。