全寿命周期成本的电力变压器检修策略翟利忠

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年6期   作者:翟利忠
[导读] 电力变压器是电网系统里的核心设施
        摘要:电力变压器是电网系统里的核心设施,它的工作的安全可靠性能跟电网的运行工作有着紧密的联系。想要确保电力变压器的安全实惠性能,使选择的检修实现最大效益,必须要着眼于全寿命周期成本,思考到不同方面的影响,伴随新兴电力设施的投入工作,电网系统里的电力设施要逐渐革新,但同时使用的电力设施数量也相应增加,电力设备的检修维护资金也不断扩大。所以,电力行业要对于这些问题。进行进一步的钻研,制订根据全寿命周期成本的电力变压器检修策略,加强电力行业经济收入。
        关键词:全寿命周期成本;电力变压器;检修策略
        引言
        电力变压器是电网中不可或缺的设备,变压器的正常运行对系统的稳定运行有很大的影响。近年来,工业生产与人民生活对供电的可靠性及安全性要求逐渐提高,同时对变压器的各种投入费用也逐步增加,使得高品质电不断增长的需求与经费限制之间的矛盾愈来愈明显,因此需要对电力变压器进行全寿命周期成本以及检修决策的研究。
        1全寿命周期成本理论
        1.1初始投入成本
        变压器的初始投入成本指变压器在投运之前所发生的所有费用。故初始投入成本为
        W1=Wp+Wi+Wo(1)
        式中:Wp为采购成本;Wi为安装调试成本;Wo为其他成本。
        1.2运行维护成本
        电力变压器的运行维护成本是指变压器在全寿命周期内为保证变压器正常运行所发生的所有维护成本的总和。其估算模型为
        W2=W21+W22=ΔWa+COM=(P0+β2Pk)×8760a+(Cl+Cm)(2)
        式中:W21为能耗费;W22为运行维护费;ΔW为年损耗电量;a为电价,元/(kW·h);P0为空载损耗,kW;Pk为负载损耗,kW;β为平均负载率;COM为检修费用;Cl为大修总费用;Cm为小修总费用。
        1.3故障成本
        电力变压器的故障成本包括故障修复成本以及故障损失成本。其估算模型为
        W3=W31+W32=bSNβkcos?T1+λRC·MTTR(3)
        式中:W31为故障损失成本;W32为故障修复成本;b为单位电量售电利润,元/(kW·h);SN为变压器的额定容量,kVA;βk为平均负载率;cos?为平均功率因数;T1为电力变压器年故障中断供电时间,h;λ为年平均故障次数,次/a;RC为单位时间内平均修复成本,万元/h;MTTR为平均修复时间,h。
        1.4退役成本
        退役处置成本指变压器在寿命周期结束后拆解、回收等处理费用,并加上电力变压器退役时残值的负值。根据《电网工程建设预算编制与计算标准使用指南》可知,当变压器达到使用年限时,残值约为变压器购置费的5%,清理费费率取为设备安装费Wi的32%。故其模型为
        W4=WT-WR=WCRWi-WR=0.32Wi-0.05Wp(4)
        式中:W4为退役处置成本;WT为退役处理费;WR为退役时的残值;WCR为清理费费率。
        2全寿命周期成本的电力变压器检修策略
        2.1加强电力设施的检修基本工作能力
        为了加强全寿命周期成本的电力变压器检修,需要全方位思考电力变压器的所有成本支出。

最根本的工作可想而知就是电力变压器检修里的最根本的内容,同时是影响电力检修效果和成本控制其中一个核心要素,要求电力企业逐渐加强根本工作能力,符合全寿命周期成本最优需要。所以,电力变压器检修的过程中电力企业要全面思考电力变压器检修工作包含的所有步骤相关部门,重视不同部门之间的搭配合作,以保障对电力变压器全寿命周期资料的全方位归纳,加强信息的归纳程度,加强电力变压器检修策略实际效果。比如进行电力变压器置办的时候,需要购买人员全面思考所置办的电力变压器的寿命周期、故障检修费用、死机成本等,要根据其经济效益,加强电力变压器购置步骤,进行最佳辨别,从实际上落实电力变压器全寿命周期成本最有效的检修控制。
        2.2判断电力变压器检修成本
        利用布谷鸟算法中的基于莱维飞行的布谷鸟搜索算法,完成了对检修成本的合理判断,通过这一算法能够把影响电力变压器全寿命周期成本的所有要素结合到相同体系结构之中,完成了电力变压器全寿命周期成本影响要素的全方位思考,给电力企业管理人员和检修人员供给了最有效的参考资料,确保了未来的检修工作有充足的条件进行。
        2.3判断电力变压器就检修方法
        根据实践状况进行观察,检修方法、检修频率的差异都会给电力变压器检修成本造成影响,在这样的认识之中,明确电力变压器检修方法的时候,能够利用布谷鸟算法,融合电力变压器的工作情况,实现对电力变压器运行周期和故障率的联系开展判断,以及在这个时候,对电力变压器役龄要素的状况开展研究,有助于电力变压器设备检修人员把握电力变压器故障解决需要,合理明确电力变压器检修计划,对检修方法完成合理的选取和应用,最后获得最优的检修计划。
        2.4加强电力变压器的检修计划水平
        全寿命周期成本的电力变压器检修计划的加强展现了系统化、全方位的特征,在强化的时候,需要基于确保检修水平的条件中,通过全寿命周期成本投入进行思考,确定目前影响全寿命周期成本投入的核心要素。合理应用布谷鸟算法来对检修计划的成本调整和检修方法开展判断,逐渐构成一个系统化的认识,根据此,融合检修人员的专业技能等实践问题,加强检修计划,明确检修计划的经济效益和实用性。
        2.5重视电力变压器检修手段的科学选取
        在全寿命周期成本最佳的电力变压器检修方法的建设过程中,需要关注电力变压器方式的科学选取和加强。举例说明就是,一个电力企业开展电力变压器检修工作的时候,在全寿命周期成本原理的指导下,选择了成本效益最好的检修方法,以及对这一检修手段进行比较判断,这一企业电力系统里采用的是120MV/A的电力变压器,对其最佳检修时间开展研究计算可以根据结果能够发现对该企业里的电力变压器开展相同时间距离的三次大修,它的全寿命周期成本大概是4241万元,假如开展相同时间间隔的两次大修,全寿命周期成本大约是4240万元,由此可以得知,三次大修的寿命周期成本比两次大修和相同时间间隔大修的成本来看,三次大修的全寿命周期成本是最少的,经济效益也是最佳的。因此在选择电力变压器检修手段的时候,也要通过布谷鸟算法进行经济效益的判断。
        结语
        由于变压器全寿命周期成本分析中参数不确定性大、影响因素众多,未考虑实际情况下其他相关设备或者不确定因素的影响。使用的变压器的故障率函数依然是基于历史数据拟合出的函数表达式,探索出更加精确合理的故障率计算方法以及如何平衡经济性和可靠性是以后研究的重点。
        参考文献
        [1]张镱议(ZhangYiyi).基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆:重庆大学电气工程学院,2014.
        [2]袁峻,熊小伏,韦瑞峰,等.一种优化可靠性与经济性的变压器检修决策方法[J].南方电网技术,2015,9(7):88-94.
        [3]梁刚,李盛伟,郭铁军,等.基于全寿命周期等年值成本的变压器更换辅助决策方法[J].电力系统及其自动化学报(ProceedingsoftheCSU-EPSA),2017,29(6):130-134.
        [4]张镱议,廖瑞金,杨丽君,等.综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案优选[J].电工技术学报(Transactions of China Electrotechnical Society),2014,29(11):191-200.
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