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研究生: 鄭宇翔
Cheng, Yu-Hsiang
論文名稱: 捷運電力供電系統可靠度、可用度、可維修度分析之研究- 以印尼雅加達捷運電力系統為例
The Study of Reliability, Availability, Maintainability Analysis for a Mass Rapid Transit Power Supply System-An Empirical Study of Jakarta MRT Power System in Indonesia
指導教授: 馬瀰嘉
Ma, Mi-Chia
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program(on-the-job class)
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 103
中文關鍵詞: 可靠度可用度可維修度供電系統故障率MTTR
外文關鍵詞: Reliability, Availability, Maintainability, Power Supply System, Failure rate, MTTR
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  • 本論文的主題是捷運電力系統可靠度、可用度、可維修度之分析研究,以印尼雅加達捷運電力系統為案例作為研究的對象。捷運工程設計之初,在系統規範或合約都會有RAM(Reliability, Availitility, Maintainability, RAM)的目標值規定,要求設計廠商在設計系統時,要達到該目標值。本研究在此系統需求下,進行捷運電力系統的RAM分析研究。本論文應用可靠度工程的原理配合電力系統特有的系統可靠度指標計算方法,將廠商提供的故障率資料,以每小時的故障次數,換算成每年的故障次數,依演算程序,得到TPSS(Traction Power Supply System, TPSS)及Power SCADA(Power Supervisory Control and Data Acquisition, Power SCADA)可靠度指標值或RAM值。
    整體電力系統由三個次系統串聯組成。每個次系統依單線圖的結構轉成可靠度方塊圖,將設備故障率及維修時間代入特別的串並聯公式,得到次系統的可靠度基本指標:故障率λ(f/y),維修時間γ(h),不可用度U(p.u)。再將次系統的可靠度指標串聯,得到系統的可靠度指標,並將可靠度指標化成可靠度RAM值。操作可靠度是依系統的故障統計資料進行分析。本研究依工程界一般常用的指數分配來計算可靠度系統的故障率。浴缸曲線早期的故障率較高,指數分配的故障率是常數,適用於浴缸曲線的有用期。經演算結果顯示,牽引電力系統TPSS的可用度達到99.97%,可維修度MTTR(Mean Time To Repair, MTTR)為0.827小時。Power SCADA系統的可用度達99.99%,可維修度MTTR為0.254小時,兩者都符合契約要求。

    This thesis takes Jakarta MRT power supply and monitoring systems as the case study. The objective was to quantify the systems' reliability, availability, and maintainability. The research method was to divide the overall power supply system and the power monitoring system into three subsystems in series. Each subsystem was converted into a reliability block diagram according to the structure of the single-line diagram. The equipment failure rate and repair time were substituted into the series and/or parallel formula to obtain the basic indices of the reliability of the subsystem. Finally, the three subsystems are connected in series to obtain the reliability indices of the overall system: failure rate λ, repair time γ, and unavailability U. The findings of the study indicate that the availability of the power supply system was at 99.97% and that the maintainability MTTR (Mean Time To Repair, MTTR) was in 0.827 hours; the availability of the Power SCADA was at 99.99%, and that the maintainability MTTR was in 0.254 hours. The study suggests that both the systems under study achieved the requirements of the contract.

    摘要 I EXTENDED ABSTRACT II 誌謝 X 目錄 XI 表目錄 XIII 圖目錄 XVI 符號及縮寫說明 XIX 第 1 章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 內容大綱 3 第 2 章 文獻回顧 4 2.1 捷運電力供電系統簡介 4 2.2 可靠度文獻探討 10 2.3 機電系統可靠度 19 2.4 可靠度理論 25 2.5 可用度 39 2.6 可維修度 40 第 3 章 研究方法 42 3.1 TPSS電力系統架構探討 42 3.2 直流牽引變電站(TSS)的配置方式 46 3.3 TPSS設備概要 51 3.4 可靠度指標預估程序 56 第 4 章 資料分析 59 4.1 RAM目標值 59 4.2 設備故障率資料 59 4.3 TPSS系統分析 60 4.4 TPSS固有可靠度指標分析 62 4.5 POWER SCADA可靠度分析 74 4.6 TPSS系統操作可靠度分析 79 第 5 章 結論與討論 89 5.1 研究結果 89 5.2 未來研究建議 99 5.3 研究貢獻 100 參考文獻 102

    中文部分
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