全寿命周期理论在变电工程电抗器选型中的应用论文

　　摘要：工程项目全寿命周期管理的主要内容是控制成本，就是在满足可靠性要求的基础上，使项目的初期想法到项目拆除的整个全寿命周期内拥有成本为最低的全过程管理。变电站LCC计算模型为：LCC=IC（一次投资成本）+OC（运行成本）+FC（中断供电损失成本）+DC（报废成本）
　　关键词：全寿命周期论文；设备选型论文；安全可靠性
　　0引言
　　工程项目全寿命周期管理是新兴的现代管理理论，它是工程控制理论和工程信息理论结合的产物，也是国家电网公司目前推行的资产全寿命管理的重要组成部分。本专题对全寿命周期成本控制（简称LCC）进行了探索。
　　1概述
　　随着经济社会的快速发展，用户对电量的需求急剧增加，而电网每增加一定的发电容量，就要相应增加一定的变电容量，变电设备规模越来越庞大。电力公司作为资金、技术密集型企业，其电力设备具有初始投资大、运行成本高、服务时间长的特点。因此，如何有效的实现资产成本管理成为电力公司关注的焦点。[1]
　　长期以来，电力公司在设备购置和建设过程中，将初期投入成本和运行维护成本分割来考虑，很少从设备全寿命周期成本的角度来进行计算，最后往往造成设备“买得起，用不起”或者是“生产盈利，维护亏本”的窘境，造成大量资金的浪费和资源的闲置。[2]为了改变这种状况，国网公司深入推进电网发展方式和公司发展方式转变，规划理念不断创新，设计标准持续优化，采购成本大幅降低，建设水平不断提高，对新建变电站的成本管理问题更加重视。如何从系统的整体目标出发，统筹考虑变电站整体项目的规划、设计、设备采购、建设、运行、检修、技改、报废的全过程。在满足安全可靠的前提下追求设备全寿命周期成本最低，实现系统最优是值得研究和应用的重大课题。
　　2全寿命周期的成本控制论文
　　2.1全寿命周期的成本控制的概念论文
　　工程项目全寿命周期管理的主要内容是控制成本，就是在满足可靠性要求的基础上，使项目的初期想法到项目拆除的整个全寿命周期内拥有成本（OwningCost）为最低的全过程管理。工程项目的全寿命周期包括项目的决策阶段、实施阶段和运营阶段。[3]
　　2.2变电站建设实施全寿命周期成本控制的意义
　　（1）从资产角度而言，引入全寿命周期成本管理可以有效的提高电网企业的运营效率，在电网资产全寿命周期成本中，故障引起的损失占较大比重，全面分析可靠性对全寿命周期成本的影响，有助于从源头提高设备和系统的可靠性，从而提升变电设备资产的质量并且延长其使用寿命。[4]
　　（2）对于新建项目，用全寿命周期的方法可减少新设备选型的盲目性，使新建设备的寿命周期成本融合到整个系统中，以合理的成本获得相对较高的可靠性，从而获得最大的经济收益。[5]同时，采用全寿命周期成本方法可以使采购方案评估更加科学，有力推动变电设备管理绩效的提升。
　　3变电工程的全寿命周期管理论文
　　3.1全寿命周期管理在设备选型中的应用
　　全寿命成本包括设备购置、施工安装、调试、运行维护、检修、改造直至报废的全过程发生的总费用。变电工程由于有其固有的特征，LCC费用组成可分解为：
　　IC——一次投资成本（InvestmentCosts）；
　　指在变电站建设和调试期间内，在变电站正式投入运行以前，所付出的一次性成本。
　　OC——运行成本（OperationCosts）；
　　指变电站运行期间所花费的一切费用的总和，包括维护保养费以及其他费用。
　　FC——故障引起的中断供电损失成本（FailureCosts）；
　　指在故障发生后中断供电造成的损失。
　　DC——报废成本（DiscardCosts）；
　　指工程寿命周期结束后，清理、销毁该工程所需支付的费用。部分设备还具有残值，可以冲销有关的费用，这种报废成本应为负值。
　　即变电站LCC计算模型为：
　　LCC=IC+OC+FC+DC
　　LCC计算方法包括现值法、终值法、等额年金法等。本工程采用现值法进行计算。[6]
　　理论计算结果还要基于运行年限、年利率和通货膨胀率进行修正。本案例年贴现率暂按7%进行修正，由于通货膨胀率的数据与国民经济发展关系密切，目前还难以获取一个合理的数据，故本案例的计算中暂不对此进行修正。
　　由于LCC研究还处于起步、探讨阶段，相关数据的收集、整理有待生产、运行、管理中总结、深化和完善。在缺乏部分数据的现状下，本工程LCC的计算在分析时根据经验和运行习惯等做以下假设：
　　1） 变电站的运行人员已经接受过各种规格运行方式的培训，不需要增加额外的培训费用；
　　2） 参考《火电工程限额设计参考造价指标（2007年水平）》中的相关规定，设备每年的大修费用可按照设备费用的2.5%计算；
　　3） 每次电抗器发生故障时，发生的用户索赔不考虑。
　　4） 电抗器每年的维护、检修费用按照电抗器设备费的1.5%考虑；
　　5） 由于电抗器厂家未确定，在考虑电抗器的设备费时，均按就位价考虑；
　　6） 当电抗器达到使用年限时，根据调研，残值按变压器费用的10%考虑；
　　7） 在计算费用折现时，年贴现率按7%计算；
　　以下各表均基于干式空心并联电抗器和油浸式铁心并联电抗器进行比较。
　　
　　
　　1、一次投资成本（IC）
　　一次投资成本考虑电抗器设备费（含运输费）、电抗器安装费、土建费（万元）
　　费用明细  干式空心并联电抗器 油浸式铁心并联电抗器
　　寿命期  20年 30年
　　设备费 IC1 288 390（附在线监测）
　　20年后购买 IC2=IC1/(1+0.08)20 61.79 0
　　安装工程费 IC3 0.8 0.8
　　建筑工程费(油池防火墙) IC4 0 14.61
　　占地费 IC5 2.16（160m2） 0.81(60m2）
　　合计 IC合 352.75 406.22
　　2、运行成本（OC）
　　运行成本考虑电抗器损耗及运行维护费用（万元）
　　费用明细  干式空心并联电抗器 油浸式铁心并联电抗器
　　功率（kW） Pn 360 200
　　年损耗费用 Ps=365*24*0.40*Pn/10000 126.14 70.08
　　30年损耗费用现值 OC1=Ps
　　1420.10 788.95
　　年运行维护费用 P2=1.5%*IC0 4.32 5.85
　　30年运行维护费用现值 OC2=P2
　　48.63 65.86
　　30年运行费用现值合计 OC=OC1+OC2 1468.74 854.8
　　3、中断供电损失成本（FC）
　　中断供电损失成本（FC）考虑断电损失成本及修复成本（万元）
　　费用明细  干式空心并联电抗器 油浸式铁心并联电抗器
　　年故障率（次） N 1.58*10-2 1.898*10-2
　　年修复成本 Px=N*IC0*2.5％ 0.11 0.19
　　30年修复成本现值 FC2=Px
　　1.28 2.08
　　4、报废成本（DC）
　　报废成本（DC）考虑变压器拆除费用及变压器残值（万元）
　　费用明细  干式空心并联电抗器 油浸式铁心并联电抗器
　　拆除费用 Pc 0.256 0.256
　　残值 Pf=10%IC0 115.2 39
　　现值合计 Pfh 114.94 38．74
　　残值折现 DC=Pfh/（1+i0）30 15.1 5.09
　　两个方案的LCC比较（万元）
　　LCC明细 干式空心并联电抗器 油浸式铁心并联电抗器
　　一次投资成本（IC） 352.75 406.22
　　运行成本（OC） 1468.74 854.8
　　中断供电损失成本（FC） 1.28 2.08
　　报废成本（DC） 15.1 5.09
　　全寿命周期LCC=IC+OC+FC+DC 1837.87 1268.19
　　以油浸式铁心并联电抗器为基础的LCC价差 569.68 0
　　
　　结论：综合比较，采用油浸式铁心并联电抗器的LCC比采用干式空心并联电抗器少570万元。本案例推荐采用油浸式铁心并联电抗器。
　　
　　
　　4参考文献
　　[1]张黎明．基于全寿命周期成本管理的变电设备维修决策研究：硕士学位论文，浙江，浙江工业大学工商管理专业，2009
　　[2]国家电网公司．供电可靠性管理实用技术：北京，中国电力出版社2008,182-183
　　[3]张晓婉，王德海，赵维宁．现代项目管理理论与方法[M]．北京：中国农业出版社，1998：3-6。
　　[4]肖杰．全寿命管理理论在变电站建设项目设备选型中的应用研究：硕士学位论文，北京，华北电力大学，2010
　　[5]曾庆禹．变电站的寿命周期成本与新技术发展分析．中国电力，2000,33：35-38
　　[6]郁冬升．全寿命周期成本在变电站主设备招标采购中的研究与实践[J]．华东电力，2009，37（3）：436-439。

《全寿命周期理论在变电工程电抗器选型中的应用论文》

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