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1、客运专线论文：客运专线牵引供电系统可靠性分析与评估【中文摘要】客运专线论文：客运专线牵引供电系统可靠性分析与评估【中文摘要】新形势下,我国高速客运专线正处于日新月异的跨越式发展阶段,到2020年将达到1.6万公里。牵引供电系统(TPS)作为高速客运专线的重要子系统,为动车组的持续运行提供动力来源,所以牵引供电系统的可靠直接关系到铁路运输的稳定与安全。牵引供电系统可靠性研究能够为铁路运营决策、维修计划的制定提供重要的理论依据,进而能够为铁路的安全运营、稳定运输保驾护航。鉴于牵引供电系统可靠性研究的重要意义,重点围绕牵引供电系
2、统的结构组成、维修因素、继电保护及软件开发四个主题展开关联研究,致力于发现维修和保护与牵引供电系统可靠性的定量关系,以提高牵引供电系统的可靠性,更好地为客运专线服务。系统阐述了牵引供电系统可靠性的研究意义、研究现状,从现有文献中寻找了相关研究的重要切入点：考虑维修和考虑保护的牵引供电系统可靠性研究。针对牵引供电系统的结构特点,将3F技术(即综合故障模式及后果分析(FMEA)、故障树分析(FTA)和故障报告、分析及纠正措施系统(FRACAS)等三项技术)引入到牵引供电系统的可靠性研究中,分别进行了TPSFMEA、TPSFTA
3、、TPSFRACAS等三项工作,论述了牵引供电系统3F(3TPSF)技术的综合应用。3TPSF技术是一个相互作用的有机组合,可以理顺故障事件的前因后果,有效地积累系统的可靠性数据,防止类似事件的再现,不失为一种研究牵引供电系统可靠性的实用方法。维修是影响牵引供电系统可靠性的重要因素之一,为说明维修对牵引供电系统可靠性的定量影响,选定以牵引变电所电气主接线为研究对象。首先,针对基本串并联系统的可靠性,详细阐述了其理论分析过程及特征结果；然后,在基本系统分析的基础上,建立了牵引变电所电气主接线的不可维修和可维修可靠性模型,给出
4、了两种模型的平均无故障工作时间(MTTF)和平均首次故障前工作时间(MTTFF)的计算策略；最后,通过对比分析不可维修与可维修两种模型的MTTF和MTTFF的计算结果以及三种电气主接线的计算结果,得出如下结论：可维修模型的MTTFF值始终大于可维修模型的MTTF值,可维修模型的MTTFF值始终大于不可维修模型的MTTFF值,可维修模型的MTTF值与不可维修模型的MTTF值的比较则取决于部件维修率的大小。这些结论对牵引供电系统的可靠性规划、设计以及维修策略和标准的制定都有指导意义。继电保护系统作为牵引供电系统安全运行的第一道
5、防线,而且如今高速客运专线的继电保护都采用多功能数字保护装置。为说明继电保护系统与牵引供电系统的内在联系,以数字保护的基本功能为出发点,考虑了保护系统故障的四种起因：硬件、软件、辅助设备和人为失误,在此基础上建立了保护系统／牵引供电系统部件可靠性模型,另外,还考虑了对系统起重要影响的检测和维修过程中的人为失误、定期检修效率、自检的不同可靠性水平、近后备保护误动和断路器失效,并区分了定检和自检分别在检测拒动和误动两种故障模式时的不同。通过算例定量分析了硬、软件故障如何影响系统可靠性,定检周期、自检周期对系统可靠性的影响,计算
6、了保持系统最大正常工作概率的条件下的最佳定检周期和自检周期。所建立的模型能验证多种问题与系统可靠性的关系,满足了多种因素的分析需要。为了更方便、更快捷地进行牵引供电系统的可靠性分析,以现有文献应用成熟的FMEA和FTA为理论依据,研制了一套“客运专线牵引供电系统可靠性评估和数据管理平台”,可以实现牵引供电系统的FTA的建树分析和FMEA的建表分析以及对相关设备的可靠性数据进行有效的管理。【英文摘要】Underthenewsituation,high-speeddedicatedpassengerline(DPL)isbei
7、ngquicklychangingduringaleapinthedevelopmentstage,whichwillreach16,000kmuntil2012.Tractionpowersupplysystem(TPS)ispartandparcelofDPL,whichcanprovideelectricenergyformotortrain-sets.So,thereliabilityoftractionpowersupplysystemcanguaranteeDPL’ssafeoperationandsteady
8、transportationandprovideDPLwithaccuratetheoreticalfoundationthatisnecessarytomakeoperatingdecisionsandmaintenancestrategies,whichisdirectlyrelatedtorail
