變壓器全壽命週期成本優化設計論文

1前言

全壽命週期成本管理是從工程項目全壽命週期出發，科學、合理考慮成本，最終實現建設成本和執行維護成本的最優、最小化，達到節約社會資源的目的。

2變壓器的全壽命週期成本優化設計

2.1變壓器的全壽命成本分析

某220kV變電站本期新上1臺容量180MVA、三相三繞組、變比爲230±8×1.25%/121/11kV、容量比爲100/100/50的高阻抗變壓器，阻抗電壓分別爲UK1-2=14%，UK1-3=52%，UK2-3=38%。經過對國內幾家大型變壓器廠（特變電工衡陽變壓器廠、江蘇華鵬變壓器廠等）大量數據調研後，本文提出對兩種方案的變壓器進行設備選型比較：方案A：現在普遍應用的變壓器常規模式，參數參照《國家電網公司物資採購標準》的技術規範書及國內幾家大型變壓器廠應標的數據選取。方案B：在現在普遍應用的變壓器常規模式的基礎上，增加了變壓器的初始投資，提高了變壓器部分零部件的使用壽命，同時降低變壓器的執行損耗。

2.2變壓器的全壽命週期成本估算模型分析

2.2.1初始投入成本CI分析方案A的一臺變壓器本體初始投入成本爲800萬元，方案B的初始投入成本爲883.5萬元，

2.2.2執行成本CO分析（1）執行損耗費用：變壓器的年執行損耗成本主要爲空載損耗及負載損耗。變壓器按60%負荷執行，損耗成本中的電價按0.5元/kwh計算，方案A、B的執行損耗成本折現值分別爲3476.6萬元、3067.0萬元。（2）巡視檢查費用：220kV變電站爲無人值班變電站，每年的巡視費用約5000元，折現後兩個方案40年的巡視檢查費均爲14.2萬元。結合以上兩項費用，方案A每年的執行成本爲123.14萬元，方案B每年的執行成本爲108.69萬元。

2.2.3維護成本CM分析方案A、B的檢修成本折現值分別爲17.1萬元、18.1萬元

2.2.4處理成本CD分析據調查，按照執行的年限不同，設備廠家將按不同的殘值將設備回收。變壓器執行年限爲40年時，變壓器的淨殘值率約爲20%。方案A、B的可回收費用淨現值分別爲76.7萬元、84.7萬元。

2.2.5方案A、B的LCC結果分析及比較透過以上數據的對比可以得出：（1）主變壓器初期投入費用，方案B比方案A高出83.5萬元，但正是這部分投入，有針對性的降低了變壓器的空載損耗及負載損耗，使得後期費用大爲減少，全壽命週期內總執行損耗節約資金409.6萬元。（2）方案B在變壓器部分關鍵零部件上增加了投資，但是這部分增加的投資在變壓器的全壽命週期內總成本中所佔比例非常小（約爲0.25‰），而這部分投資卻爲變壓器日後的安全穩定執行杜絕了後患，爲電網的安全穩定執行奠定了堅實的`基礎。（3）透過對方案A、B的對比分析可知，在初次投入時適當的增加投資，改善影響變壓器全壽命週期成本的關鍵因素，特別是降低變壓器執行損耗，可明顯降低變壓器全壽命週期成本，本文中初始投資方案B比方案A多83.5萬元，但是從執行的第7年開始，方案B的壽命週期成本就比方案A低。同時，對於變壓器關鍵的一些零部件，雖然使用更好的材料會增加部分全壽命週期內的投資，但是增加值非常小，且爲變壓器的安全穩定執行奠定了基礎。

2.3總結分析

目前，全壽命週期設計管理理念已在國網公司系統內全面推行，但是，變電站設備招標仍主要取決於設備報價。本專題透過對變壓器全壽命週期成本的分析得出，變壓器的購置成本僅佔全壽命週期成本的20%左右，而變壓器的執行維護成本則佔到80%。因此建議在以後變電站設備的招標中，可以適當提高變壓器的購置成本，降低變壓器執行損耗，使變壓器全壽命週期成本達到最優。