“神华号”电力机车关键系统及部件故障诊断专家系统

高永强

（国家能源集团 包神铁路集团公司 神朔铁路分公司，陕西 神木 719316）

0 引言

随着“神华号”电力机车大规模投入运行，如何保障列车安全稳定运行已成为铁路运输部门的重点工作之一[1]。牵引变流器系统作为列车的核心子系统，其故障不仅涉及牵引变流器自身，如传动控制单元（TCU）、整流逆变模块、电流电压传感器及冷却系统等的故障，也包括外围电气设备（如供电网、受电弓、高压断路器、牵引变压器、辅助电路和牵引电机等）间的耦合故障，因此相关的故障诊断技术复杂程度高、难度大[1-2]。文献[1]基于专家经验知识设计了一种针对HXD1型机车变流器的故障诊断专家系统，由于该系统不具备变流器主、次生故障关联分析功能，因而诊断准确率较低。文献[3-5]分别介绍了机车变压器、辅助变流器和主断路器等机车类子部件的故障诊断方法，但并未覆盖主变流器和整车其他部件的故障诊断技术。文献[6]建立了SS7E型电力机车电气系统的故障诊断系统规则库，利用小波分析方法提取了电信号相关特征向量，并构建了变流器神经网络模型；但由于变流器故障诊断涉及的众多物理量为电信号，其变化速度快，且各物理量之间也存在相互影响现象，因此对物理量特征向量的提取存在一定的困难。为此，本文提出一种基于专家规则和数据分析方法的机车故障诊断模型，并针对“神华号”电力机车设计了一种牵引系统和整车级的故障诊断专家系统，实现了机车故障的智能诊断。……