输变电设备全寿命周期检修策略的研究及应用

高鸣旋　袁雯雯

摘  要：在我国社会不断发展和进步下，带动了我国各个行业领域的进步。现阶段，LCC输变电设备技术是一种新型输电技术，未来发展前景广阔。论文详细研究了LCC检修成本控制系统，并对其进行控制模型的建立，得出检修成本随寿命周期变化的关系曲线。检修成本可以分为设备使用初期、使用成熟期、使用后期，根据实际情况，分别对其运用不同的算法进行数学建模。其次，根据某变电站的检修成本，结合以上检修成本数学模型分别对其各个时期进行检修成本计算，通过计算得到的数据得知其LCC的输变电的设备控制检修成本，这样也增强了技术能力，提高了电力企业经济效益，具有极为重要的应用价值。

关键词：输变电设备技术;控制模型;检修成本;经济效益

引言

项目在实施过程中，需要耗费大量的项目资金和建设时间，有效的管理措施是实现投资目标的重要保证。造价管理贯穿于电力工程的各个阶段，管理者通过实施工程造价的全过程动态监管，在实践中不断分析和摸索，可解决项目各阶段存在的造价成本问题，实现造价管理的控制目标。目前在电力项目中，普遍存在只注重建设阶段的造价管理，忽视竣工后运营、维护造价管理的问题，大量事实表明，建设项目后期的运行费、维修费、处置费等支出庞大，若管理不善，会超出建设阶段的成本费用，所以采取建设项目全寿命周期的造价控制具有重要的现实意义。

1设备全寿命周期

“设备全寿命周期”在考虑到设备陈旧老化期和经济磨损期的条件下，能正常发挥功能的设备寿命长度。设备的寿命通常是进行更新和改造的重要决策依据。设备更新改造通常是从设备经济寿命来考虑，为提高产品质量，延长设备的技术寿命、经济寿命，促进产品升级换代，节约能源为目的而进行的。设备的全生命周期管理应该贯穿设备使用寿命的全过程，主要是指从设备的采购到设备淘汰、报废的整个过程中对设备实施的必要的、全面合理的管理和监控，大体分为采购、运行、维护、故障、维修/技改和报废/转让6个阶段。设备全寿命周期管理如图1所示。

“泛在电力物联网”和“全寿命周期”概念的释义是为了更好地理解与契合实际应用与理论的关系，开展对设备全寿命管理的发展模式的研究。

2 LCC检修成本控制模型的建立

通过研究可得输变电设备全寿命成本管理可以用式（1）表示：

LCC=DCR+PAIE+MCU=PE+MCO（1）

其中：LCC表示设备全寿命周期成本;DC&R分别表示研制费用和研究;PAIE表示采购投资费用;MC&U分别表示维护费用和使用;PE表示采办费用。本文研究的主要目标是降低LCC中的使用与维护费用。全寿命周期与检修成本的关系图如图2所示。

由图1可得，其输变电设备使用初期（又被称作是磨合期），因为其设备的不稳定运行，检修或检测设备是运行过程中需要随时进行的，所以检修成本在这个过程中是随时间慢慢减小变化的，在设备步入成熟期后，它的运行情况转向平稳，其状态是处于稳定运行的，基本维护费用与设备正常运行监测都属于检修成本的范畴，检修成本这时基本稳定，进入成熟期后期，设备就开始老化，设备存在的问题主要就是正常操作受阻与运行不稳定，检修成本趋于增高的趋势。在设备使用后期，有三种调节机制：不做改进、设备大改进以及去除该设备;如果选择设备大修，初期能够较大提高检修成本，新一轮检修成本周期，在后期又会出现。在使用不及时做处理，会减少其初期以及后期对设备的使用，设备运行在后期会出现检修次数增加、不稳定以及断电，其过程会迅速增加检修成本。如果放弃报废该设备，尽管它没有产生检修成本，但是它的使用价值却丢失了。通过以上研究所得，对产品全寿命周期检修成本进行数学模型的建立。

2.2状态检修辅助决策系统

状态检修辅助决策系统是2010年在状态检修的大趋势下基于公司生产管理信息系统开发建设，系统包括：设备基础台账信息、技术参数、试验信息、检修信息、缺陷信息和不良工况信息以及设备维修或检修决策的制定等信息，这些信息形成了多维度设备大数据库。利用这些关键信息量进行状态检修评价时，设备生产数据都会自动关联，利用权重指标分析法、设备状态评价导则进行设备状态评价，对评价结果进行专家审核，形成设备真实准确的状态结果，对异常设备故障及时进行预警分析，并依据检修导则定制检修策略，开展状态检修，有助于保障设备正常运行、预防故障，然后利用设备状态和设备检修情况合理编制公司未来的停电检修计划，提前安排，实现了设备的应修必修，避免了过度维修，节约生产成本，延长了设备检修周期，确保了设备的安全生产运行。

2.3全寿命周期成本管理分析

断路器的LCC管理是通过断路器，将其看作切入点，全局着手设备的购买、技改、运行、基建、检修以及更新到废弃的整个过程中所出现的每项费用，然后经过不断的经济、技术、组织举措就能够对设备在寿命期整个阶段出现的费用实施管控，在达到可靠性的背景下寻求物资LCC最低的管控模式。每个单位在筹划设计过程中都需要起初实施物资LCC管理思想，把寿命周期费用视为招投标的关键因素，由启蒙阶段出发管控设备的寿命周期费用。全寿命周期管理过程由图3所示。

2.4其他辅助管理系统

除了以上管理系统外，公司还建立了其他辅助管理系统，如：基于大数据管理的电力设备状态智能预警系统，依靠成熟的故障机理、决策树和专家推理故障诊断进行变压器和断路器的精确评价系统，利用多通道高端局放带电检测技术开展的电缆精确评价系统，基于设备可靠性的抗短路评估系统，囊括系统异常事件、非计划停运等情况指标的输变电可靠性管理系统，以及其他针对各类设备的精确评价系统，这些系统可以有效保障电网设备的安全经济运行。

结语

通过对LCC检修成本控制模型的建立，并对其进行计算分析，能够为LCC输变电设备今后大面积发展以及应用保留了参照依据。总而言之，在输变电站上通过变电技能的不断改进，每个新技能、新设计得到了更好的使用。更新一代智能变电站建设周期短、占地面积少、运维工作量小、集中体现设备智能化水平高以及可靠性明显提升的突出特性，达到的建设要求是“维护简便、安全可行、节约环保、工作自如”，达到推广运用条件以及较高的参照意义。

参考文献

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