基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修策略研究

基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修策略研究
发布时间：2021-09-10T02:35:52.986Z 来源：《科学与技术》2021年第5月13期作者：樊涛
[导读] ：设备全寿命周期是指设备在预期的寿命周期内
樊涛
内蒙古电力（集团）有限公司巴彦淖尔电业局
内蒙古巴彦淖尔市 015000
摘要：设备全寿命周期是指设备在预期的寿命周期内，为其论证、研制、生产、使用与保障以及退役处置所支付的所有费用之和。

输变电设备全寿命周期成本优化是在可靠性的基础上使设备和系统寿命拥有成本为最低的管理。

输变电设备全寿命周期成本优化包括从设备或系统的科研论证、采购、安装、运行、检修、报废，人工及环保等基于整个价值链的全寿命周期的管理。

关键词：寿命周期成本管理；输变电设备状态检修策略；
前言：输变电设备是电力系统运行不可缺少的一部分，承担着电能传输与分配责任，保障输变电设备安全、稳定是系统运行可靠性的前提和基础。

随着社会经济快速发展，电网呈规模化趋势发展，使得以往计划检修变为状态检修，既能够缓解人员压力，且能够提高供电安全性。

一、可行性
目前，我国电力行业普遍应用的全过程工程成本管理流程已经把从工程项目开始到项目实施结束整个实施过程纳入到成本管理流程，即从项目建议书和可行性研究阶段开始，到项目竣工决算完成为止。

这个流程相比早期仅对施工阶段进行概预算控制来说有了很大进步，但它不包括对项目使用期的运行和维护成本管理．没有形成一个闭环的控制过程。

当前这种管理模式把工程项目的建设和运营与维护割裂开来，不仅阻碍了信息传递，也给未来的运营与维护带来困难。

相比之下，全寿命周期成本管理从整个项目生命周期出发进行思考，侧重于从项目决策、设计、施工、运行维护各阶段对项目的全部成本进行确定与控制。

两者主要区别不仅在于时间跨度和指导思想的不同，而且全寿命周期工程成本管理理论比全过程工程成本管理理论更为先进，内涵更为深刻。

因此。

它更适合我国的输变电工程成本管理领域。

二、基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修策略
1.投入成本阶段。

不同类型输变电设备和同类型不同容量输变电设备，与不同可靠性指标要求方案之间，对应不同的成本研究。

整个投入成本阶段按工程法又可细分为4个小阶段。

①规划阶段电力市场改革前，一体化的电力企业通常是电网的唯一投资者，传统的投资机制保证电力企业能安全地实施投资回收并获得一定的利润，这种情况下，电网投资不存在风险。

改革后的电力市场，电源规划和电网规划分别由发电企业和电网公司独立进行，因为投资者往往希望在最短期间内收回投资，因此电网投资者将整个行业利益最大化转化成为电网运行和建设的利益最大化，而输变电设备的可靠性又能直接反映电网运行的情况。

因此电网规划的科学性和合理性，间接决定着PLCC成本高低。

在规划阶段，规划成本可直接影响投入成本，间接影响运维成本，输变电可靠性与运维成本存在关联，因此规划成本与输变电设备可靠性存在间接联系。

②设计阶段当电网规划完成后，委托设计进行全部线路和变电站的设计工作，大量的PLCC分析计算工作发生在设计阶段，简单的说设计阶段将影响基建初投资和投运后输变电设备运维成本及故障成本。

在这一阶段，与输变电可靠性最直接相关的就是设备的选型，选择可靠性高的设备，固然会增加投入成本，但后期的运维成本则会下降，发生故障成本的可能性也会明显减少。

但是不同的用户或不同的电网负荷水平，对输变电可靠性高低的要求也不尽相同。

因此要根据不同的用户要求或电网负荷要求，选择满足一定可靠性水平的输变电设备。

最终整个设计阶段的PLCC分析就演变成为比较各种设计方案的PLCC优化问题。

③招投标阶段输变电设备的招投标阶段，是保证设计阶段所选择的最优PLCC设备选型，得到有效控制的必备条件。

对于同一类型设备，招标方可以选择不同的制造厂，简单说，就是在电力设备采购中，处理好设备价格和设备可靠性之间的平衡；设备选型和设备维修方式之间的平衡；主设备选型和备品备件、二次控制元件费用之间的平衡等。

综合选择性价比高的设备，将直接影响投运后输变电设备可靠性水平的高低。

以上三个阶段发生的费用相对于基建阶段发生的成本要小的多。

2.变电设备维修策略。

可维修设备检修的终极目标是对设备当前性能进行优化和改善，使设备保持在较好的状态下，避免故障发生率。

以此来延长设备使用寿命，且能够便于设备维修前、后故障率动态变化关系的调整。

一般情况下，设备在运行一段时间后，检修人员对设备进行相应的调整，能够使设备性能得到相应的改善。

对于设备维修来说，以往预防性维修仅涉及到大修，并未考虑到设备平均维护成本，针对不同的设备，其寿命周期有所差别，故不能够单纯运用较小的参数来选择，还需要考虑成本因素。

通过对相关因素的考虑，能够评估出变压器的最佳寿命周期与维修策略，为检修人员提供相应的支持。

通过上述推算过程得到如下结论：输变电可靠性评价体系中反映输变电设备可靠度的可靠性指标是设备的运行时间，即运行系数这一概率性指标。

在输变电可靠性评价体系中对运行时间的定义是：设备处于运行状态下的小时数。

对运行小时造成影响的有以下三个原因：影响最大的就是计划停运检修工作造成的计划停运，其次是备用状态下的备用停运，最后是设备故障抢修造成的强迫停运。

输变电可靠性评价体系对计划停运细分为大修、小修、试验、清扫和改造施工五类；对备用状态细分为调度停运备用和受累停运备用：对设备故障抢修细分为第一类非计划停运(设备立刻从可用到不可用状态)和第二类非计划停运(因故障设备24小时内必须停运抢修)。

在这里需要明确一点，设备备用状态下既不会发生运行成本，也不会发生维修成本，因此输变电可靠性评价体系中最能反映输变电设备可靠度的可靠性指标是设备的可用时间(可用时间=运行时间+备用停运时间)，即可用系数这一概率性指标。

3.输电设备定周期检修运维期间可靠性指标统计。

我从输变电可靠性指标体系中选取能反映其运行水平和故障水平的两类指标，作为输变电设备可靠性与运维成本的关联性统计基础。

第一类是反映运行水平的指标：带电作业和计划停运。

带电作业和计划停运工作因为不涉及到对用户停电，不会造成系统电量损失，因此不涉及到停电成本，只涉及到例行检修发生的各项费用。

第二类是反映故障水平的指标：强迫停运。

强迫停运包括两类非计划停运：一类是设备立刻停运的第一类非计划停运，另一类是设备在故障发生24小时内必须停运的第二类非计划停运。

第二类非计划停运较第一类非计划停运所发生的故障损失费用要小很多，因为有时间进行系统转带，不会发生较大的停电损失费和设备损失费，赔偿费发生的概率也可忽略不计。

此外，可靠性统计指标采用年均值的做法有利于基层单位根据设备的具体条件进行状态检修的尝试和检修工作的深入。

这是因为目前的可靠性指标统计中，检修时间占了相当部分，部分基层单位可能为了可靠性指标的考虑，压缩检修时间，造成“当修不修”或“修未修好”的结果。

采用均值后，基层单位可以以统计年为时间单位，根据设备的真实状态，合
理安排检修，对存在缺陷的设备落实各项检修工作，同时积极探索检修优化模式，实现由“定期检修”向“状态检修”的跨越。

因此，利用本身可靠性数据的若干年滚动平均，而不是简单的年度数据比较，来反映运行单位的可靠度管理更为合理，更有利于运行单位把握可靠性指标的主要方面，同时利于基层单位检修工作，切实保障设备的可靠性。

参考文献：
[1] 陈阿娣. 浅谈全寿命周期成本分析方法在我国输变电设备投资中的应用[J]. 科技创新与应用,2019,(32):22.
[2] 马薇. 电力设备全寿命周期管理分析模型的建立及应用研究[J]. 四川电力技术,2019,35(05):68-72.。