基于故障模式后果分析与动态故障树的高速铁路牵引变电所可靠性分析

吴　健，王思华

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州　730070)



基于故障模式后果分析与动态故障树的高速铁路牵引变电所可靠性分析

吴健，王思华

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州730070)

为了提高牵引变电所供电可靠性，在考虑所内一次设备的情况下提出一种结合故障模式后果分析(FMEA)与动态故障树分析(DFTA)的方法来分析牵引变电所的可靠性。首先根据FMEA的工作结果来分析牵引变电所的故障原因，提出有针对性的预防措施；然后采用DFTA 建立高铁牵引变电所的故障模型并定性定量分析，找出牵引变电所的薄弱环节。最后与传统故障树计算结果进行对比，结果表明：传统故障树建模存在较大误差，两种方法的结合相比仅使用一种可靠性分析方法更为实用。

高速铁路；牵引变电所；可靠性；动态故障树；故障模式；后果分析

从20世纪末到21世纪初，我国铁路的数量、结构发生了巨大的变化。根据《铁路中长期规划》，高速铁路的建设列入今后铁路建设的重点，到2020年末，我国预计建成高速铁路里程达到3万km。牵引变电所作为高速铁路系统中电能转换控制的中心枢纽，它的供电可靠性就显得尤为重要。在分析牵引变电所的可靠性时，必须充分考虑它的特点，比如变电所中多种电气设备的可靠度、故障率、分布函数以及牵引变电所的电气主接线形式等。

我国对于牵引供电系统可靠性研究起步较晚，文献[1]采用马尔科夫过程分析牵引供电系统可靠性，把描述系统的变量从一个状态的特定值变化到另一状态的特定值，表明系统状态的转移。……