基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修方法分析

舒芳华

(国网湖南省电力公司怀化供电分公司,湖南怀化,418000）

基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修方法分析

舒芳华

(国网湖南省电力公司怀化供电分公司,湖南怀化,418000）

文章对输变电寿命周期成本管理内涵进行分析，并基于寿命周期成本管理对输变电设备状态检修方法进行研究，最后结合实例进一步了解和掌握检修方法，旨在为输变电状态检修提供更多支持。

寿命周期；成本管理；输变电设备；状态检修

0 引言

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。

1 输变电寿命周期成本管理概述

对于输变电来说，其寿命周期成本管理，可以通过表达式来表示，即：

其中RDT&E、PROD、ACPC、Q%C分别代表的是研究与研制成本、采购投资成本、采购成本及维护成本。

LCC内涵体现在三个方面：一是对于设备寿命周期成本的管理，是涉及建设期、试用期等各阶段总造价最小的方法，其思想、方法不仅局限于项目前期投资和设计阶段，还在其他环节也有所体现，特别是项目运营、维护等方面的成本管理。二是在实践中，管理思想与方法能够指导企业全面从项目寿命周期入手，对项目进行可行性分析，为投资决策提供科学依据。三是该方法作为一种以成本控制为目标的方式和方法，它能够以货币形式计算出项目在寿命周期内直接、间接产生的成本，从而确定技术方法，实现寿命周期成本最优化目标。状态检修是通过对设备监测、诊断及评估的状态信息进行预防性检修。

针对输变电设备来说，在状态检修中，首先要做到的是对设备状态进行评估和诊断，以此来获取设备故障及其对系统产生的影响，然后进行风险评估，最后结合不同维护方案，实现对整个设备状态检修风险决策的执行。如图1是设备状态检修流程。在实践中，我们引入寿命周期成本管理思想和方法，能够将输变电设备使用与维护成本降至到最小，为电力企业创造更高的经济效益。

图1 设备状态检修流程

1.1 变电设备风险评估

设备风险评估是状态检修的重要组成部分，目前，针对设备风险的计算主要可以通过定性和定量两种方式进行，或者将两种方法结合到一起。设备风险评估以风险值为指标，综合考虑设备的重要程度、损失程度及故障率，风险值按照如下公式计算：

其中T表示的在特定时间范围内，S、F、P、R分别表示的是设备重要度、损失度及故障率及风险值。其中设备重要度是在整个电力系统中所占据的位置。损失度涉及内容较多，如成本、环境、人身及电网安全。

1.2 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，故我们可以按照如下公式进行分析和计算：

其中TT表示的是变电器最佳寿命周期。在计算中，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。

2 基于寿命周期成本管理输变电设备状态检修实例

2.1 单台设备故障率评估

针对现行变电器油色谱分析数据、吸收比等数据进行数据，以此来了解变压器的具体情况。根据设备故障判定规定来看，变压器油色谱分析主要是根据单一气体含量等标准对变压器运行状态进行针对性判断和评估。针对提取的设备特征量来看，构建绕组故障绝缘下降故障模式矩阵。

2.2 设备全寿命周期故障率评估

在实验中，我们针对某地区电压等级相同的电力变压器进行故障率评估，并对运行年限进行统计和分析，根据数据绘制出图2故障率分布曲线图。

观察图2发现，电力变压器从第15年开始出现故障率，即进入设备损耗器，为了准确判断出故障发生年份，我们需要对损耗器进行参数评估，并根据计算结果绘制出故障率拟合曲线。在此阶段，我们引入设备可接受风险概念，是当设备处于安全与不安全运行分界点时，选取动态值，确定出变压器能够接受的风险。表1是设备状态与故障率对应表。

表1 设备状态与故障率对应表

由表可知，设备状态故障率分界点分别为0.03、0.05、0.15，根据现行规定来看，设备可接受风险故障率分界点为0.05次/台·年。

图2 变压器故障率分布曲线图

2.3 设备最佳维修策略

变电设备是电网中的主要设备，对于电网可靠运行至关重要。如针对本文提取的设备特征量来说，在实践中，可以引入故障树模型对设备故障率进行评估，并根据状态评价标准确定了故障率的分界点，即0.05次/台·年。根据此，对于该类型设备的维修可以在设备投入后的第20、26、31、35年进行大修，直至设备报废为止。

3 结论

根据上文所述，随着电力产业规模化发展，社会对电力系统供电可靠、稳定性提出了更高要求。寿命周期成本管理作为一项现代化管理模式，在实践应用中，能够以寿命周期费用最小为发展目标，对设备运行全过程进行监督、评价和管理，充分考虑各项影响因素，最终确定出最佳优化维修策略。确保输变电设备能够始终保持最佳运行状态，从而为用户提供优质的供电服务。

[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,2012,(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,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