基于壽命周期成本管理的輸變電設備狀態檢修方法分析

舒芳華

(國網湖南省電力公司懷化供電分公司,湖南懷化,418000）

基于壽命周期成本管理的輸變電設備狀態檢修方法分析

舒芳華

(國網湖南省電力公司懷化供電分公司,湖南懷化,418000）

文章對輸變電壽命周期成本管理內涵進行分析，并基于壽命周期成本管理對輸變電設備狀態檢修方法進行研究，最后結合實例進一步了解和掌握檢修方法，旨在為輸變電狀態檢修提供更多支持。

壽命周期；成本管理；輸變電設備；狀態檢修

0 引言

輸變電設備是電力系統運行不可缺少的一部分，承擔著電能傳輸與分配責任，保障輸變電設備安全、穩定是系統運行可靠性的前提和基礎。隨著社會經濟快速發展，電網呈規模化趨勢發展，使得以往計劃檢修變為狀態檢修，既能夠緩解人員壓力，且能夠提高供電安全性。

1 輸變電壽命周期成本管理概述

對于輸變電來說，其壽命周期成本管理，可以通過表達式來表示，即：

其中RDT&E、PROD、ACPC、Q%C分別代表的是研究與研制成本、采購投資成本、采購成本及維護成本。

LCC內涵體現在三個方面：一是對于設備壽命周期成本的管理，是涉及建設期、試用期等各階段總造價最小的方法，其思想、方法不僅局限于項目前期投資和設計階段，還在其他環節也有所體現，特別是項目運營、維護等方面的成本管理。二是在實踐中，管理思想與方法能夠指導企業全面從項目壽命周期入手，對項目進行可行性分析，為投資決策提供科學依據。三是該方法作為一種以成本控制為目標的方式和方法，它能夠以貨幣形式計算出項目在壽命周期內直接、間接產生的成本，從而確定技術方法，實現壽命周期成本最優化目標。狀態檢修是通過對設備監測、診斷及評估的狀態信息進行預防性檢修。

針對輸變電設備來說，在狀態檢修中，首先要做到的是對設備狀態進行評估和診斷，以此來獲取設備故障及其對系統產生的影響，然后進行風險評估，最后結合不同維護方案，實現對整個設備狀態檢修風險決策的執行。如圖1是設備狀態檢修流程。在實踐中，我們引入壽命周期成本管理思想和方法，能夠將輸變電設備使用與維護成本降至到最小，為電力企業創造更高的經濟效益。

圖1 設備狀態檢修流程

1.1 變電設備風險評估

設備風險評估是狀態檢修的重要組成部分，目前，針對設備風險的計算主要可以通過定性和定量兩種方式進行，或者將兩種方法結合到一起。設備風險評估以風險值為指標，綜合考慮設備的重要程度、損失程度及故障率，風險值按照如下公式計算：

其中T表示的在特定時間范圍內，S、F、P、R分別表示的是設備重要度、損失度及故障率及風險值。其中設備重要度是在整個電力系統中所占據的位置。損失度涉及內容較多，如成本、環境、人身及電網安全。

1.2 變電設備維修策略

可維修設備檢修的終極目標是對設備當前性能進行優化和改善，使設備保持在較好的狀態下，避免故障發生率。以此來延長設備使用壽命，且能夠便于設備維修前、后故障率動態變化關系的調整。一般情況下，設備在運行一段時間后，檢修人員對設備進行相應的調整，能夠使設備性能得到相應的改善。對于設備維修來說，以往預防性維修僅涉及到大修，并未考慮到設備平均維護成本，故我們可以按照如下公式進行分析和計算：

其中TT表示的是變電器最佳壽命周期。在計算中，針對不同的設備，其壽命周期有所差別，故不能夠單純運用較小的參數來選擇，還需要考慮成本因素。通過對相關因素的考慮，能夠評估出變壓器的最佳壽命周期與維修策略，為檢修人員提供相應的支持。

2 基于壽命周期成本管理輸變電設備狀態檢修實例

2.1 單臺設備故障率評估

針對現行變電器油色譜分析數據、吸收比等數據進行數據，以此來了解變壓器的具體情況。根據設備故障判定規定來看，變壓器油色譜分析主要是根據單一氣體含量等標準對變壓器運行狀態進行針對性判斷和評估。針對提取的設備特征量來看，構建繞組故障絕緣下降故障模式矩陣。

2.2 設備全壽命周期故障率評估

在實驗中，我們針對某地區電壓等級相同的電力變壓器進行故障率評估，并對運行年限進行統計和分析，根據數據繪制出圖2故障率分布曲線圖。

觀察圖2發現，電力變壓器從第15年開始出現故障率，即進入設備損耗器，為了準確判斷出故障發生年份，我們需要對損耗器進行參數評估，并根據計算結果繪制出故障率擬合曲線。在此階段，我們引入設備可接受風險概念，是當設備處于安全與不安全運行分界點時，選取動態值，確定出變壓器能夠接受的風險。表1是設備狀態與故障率對應表。

表1 設備狀態與故障率對應表

由表可知，設備狀態故障率分界點分別為0.03、0.05、0.15，根據現行規定來看，設備可接受風險故障率分界點為0.05次/臺·年。

圖2 變壓器故障率分布曲線圖

2.3 設備最佳維修策略

變電設備是電網中的主要設備，對于電網可靠運行至關重要。如針對本文提取的設備特征量來說，在實踐中，可以引入故障樹模型對設備故障率進行評估，并根據狀態評價標準確定了故障率的分界點，即0.05次/臺·年。根據此，對于該類型設備的維修可以在設備投入后的第20、26、31、35年進行大修，直至設備報廢為止。

3 結論

根據上文所述，隨著電力產業規?；l展，社會對電力系統供電可靠、穩定性提出了更高要求。壽命周期成本管理作為一項現代化管理模式，在實踐應用中，能夠以壽命周期費用最小為發展目標，對設備運行全過程進行監督、評價和管理，充分考慮各項影響因素，最終確定出最佳優化維修策略。確保輸變電設備能夠始終保持最佳運行狀態，從而為用戶提供優質的供電服務。

[1]陳阿娣.淺談全壽命周期成本分析方法在我國輸變電設備投資中的應用[J].科技創新與應用,2012,(32):22.

[2]馬薇.電力設備全壽命周期管理分析模型的建立及應用研究[J].四川電力技術,2012,35(05):68-72.

Analysis of condition based maintenance for power transmission and transformation equipment based on life cycle cost management

Shu Fanghua
(State Grid Hunan electric power company Huaihua power supply branch ,Huaihua Hunan, 418000)

The connotation of life cycle cost management and analysis, and based on the life cycle cost management research on condition based maintenance method of power transmission and transformation equipment, finally to further understand and grasp the methods of maintenance, to provide more support for power transmission and distribution

life cycle; cost management; power transmission and transformation equipment; condition based maintenance