交流地铁牵引供电系统由于具有运维方便、电能质量高、运行速度快、满足大运量需求、能够安全高效地将列车再生制动产生的电能反馈回电网而无杂散电流问题等优势,已经成为了当前牵引供电领域中备受瞩目的新系统。在交流地铁逐步应用的过程中,其可靠性也愈受关注,但目前为止对其可靠性方面的研究寥寥无几,特别是针对整条交流地铁线路上各个变电所的可靠性问题,相关文献极少。因此对交流地铁牵引变电所的可靠性进行评估研究具有十分重要的实际意义。现有的牵引供电系统可靠性分析思路是根据牵引供电设备的故障数据、牵引变电所供电拓扑结构等评估整个变电所的可靠性。但是一般默认系统中设备故障率为服从指数分布的定值,并没有考虑到设备全寿命周期内磨合、磨损、性能退化等具有时间相关性的因素,导致分析结果只能得到一个数值恒定的稳态可用度,这并不能反应牵引供电系统可靠性随时间变化的情况。对于牵引供电系统而言,由于系统长时间的运行,系统关键设备自身全寿命周期内的磨损老化导致设备故障率通常会呈现出时变特性,而不再是定值。为此,论文考虑了设备时变故障率,开展了交流牵引变电所的可靠性评估研究。主要工作如下:交流地铁牵引供电系统介绍。首先,从线路的角度介绍分析了某市新建交流地铁线路的基本结构和线路上变电所之间的主备用关系。其次,从变电所的角度比较分析了线路上四个变电所的拓扑结构和运行方式。最后,为方便后续描述分析,按其组成和结构将这四个变电所分为了三类。牵引供电设备时变故障率分析。首先,按设备所处服役期的不同分析了设备故障率的时变特性。对比指数分布、正态分布、对数正态分布和威布尔分布的特点与适用对象,选取了最符合供电设备故障率特性的威布尔分布作为拟合分布;其次,完成了设备故障数据的获取和预处理、威布尔模型参数估计和拟合优度检验;最后,基于设备的历史统计数据和所建时变故障率模型,计算了变压器、断路器、隔离开关和电缆等设备的时变故障率。基于区块化处理的交流地铁牵引变电所FTA可靠性建模。首先,基于三类交流地铁变电所组成结构及运行方式的分析,按照拓扑结构的串并联关系对每类变电所进行了分区处理;其次,分析了三类变电所中每个区块的供电路径;最后,建立了三类变电所FTA可靠性模型,并通过梳理分析线路上四个变电所的供电区间及主备关系,建立了线路FTA可靠性模型。考虑设备时变故障率的交流地铁牵引变电所可靠性求解及优化。首先,考虑了所内关键设备的时变故障率,分别对三种类型交流地铁牵引变电所及线路的FTA可靠性模型进行了序贯蒙特卡洛仿真求解,得到了每类所及线路的可靠性指标;其次,通过对比分析,找出了变电所薄弱环节;最后,通过针对性降低薄弱环节故障率的方法提高了交流地铁牵引变电所及线路可靠性水平,并进行了验证。论文所做的研究及结果分析表明:准确认知牵引供电设备故障率与服役时间的关系,为交流地铁牵引变电所可靠性评估提供数据支持;在交流地铁牵引变电所可靠性评估中考虑设备时变故障率的影响,可以使所得可靠性指标更贴近实际运行情况。本论文的研究能够帮助地铁运营人员更好地了解交流地铁牵引变电所的运行状态,更加直观地感知其可靠性水平。