輸變電設(shè)備全壽命周期檢修策略的研究及應(yīng)用

高鳴旋　袁雯雯

摘? 要：在我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步下，帶動(dòng)了我國(guó)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步?，F(xiàn)階段，LCC輸變電設(shè)備技術(shù)是一種新型輸電技術(shù)，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。論文詳細(xì)研究了LCC檢修成本控制系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行控制模型的建立，得出檢修成本隨壽命周期變化的關(guān)系曲線。檢修成本可以分為設(shè)備使用初期、使用成熟期、使用后期，根據(jù)實(shí)際情況，分別對(duì)其運(yùn)用不同的算法進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。其次，根據(jù)某變電站的檢修成本，結(jié)合以上檢修成本數(shù)學(xué)模型分別對(duì)其各個(gè)時(shí)期進(jìn)行檢修成本計(jì)算，通過(guò)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)得知其LCC的輸變電的設(shè)備控制檢修成本，這樣也增強(qiáng)了技術(shù)能力，提高了電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，具有極為重要的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)備技術(shù);控制模型;檢修成本;經(jīng)濟(jì)效益

引言

項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，需要耗費(fèi)大量的項(xiàng)目資金和建設(shè)時(shí)間，有效的管理措施是實(shí)現(xiàn)投資目標(biāo)的重要保證。造價(jià)管理貫穿于電力工程的各個(gè)階段，管理者通過(guò)實(shí)施工程造價(jià)的全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)管，在實(shí)踐中不斷分析和摸索，可解決項(xiàng)目各階段存在的造價(jià)成本問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)造價(jià)管理的控制目標(biāo)。目前在電力項(xiàng)目中，普遍存在只注重建設(shè)階段的造價(jià)管理，忽視竣工后運(yùn)營(yíng)、維護(hù)造價(jià)管理的問(wèn)題，大量事實(shí)表明，建設(shè)項(xiàng)目后期的運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、處置費(fèi)等支出龐大，若管理不善，會(huì)超出建設(shè)階段的成本費(fèi)用，所以采取建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期的造價(jià)控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1設(shè)備全壽命周期

“設(shè)備全壽命周期”在考慮到設(shè)備陳舊老化期和經(jīng)濟(jì)磨損期的條件下，能正常發(fā)揮功能的設(shè)備壽命長(zhǎng)度。設(shè)備的壽命通常是進(jìn)行更新和改造的重要決策依據(jù)。設(shè)備更新改造通常是從設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命來(lái)考慮，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的技術(shù)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命，促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)換代，節(jié)約能源為目的而進(jìn)行的。設(shè)備的全生命周期管理應(yīng)該貫穿設(shè)備使用壽命的全過(guò)程，主要是指從設(shè)備的采購(gòu)到設(shè)備淘汰、報(bào)廢的整個(gè)過(guò)程中對(duì)設(shè)備實(shí)施的必要的、全面合理的管理和監(jiān)控，大體分為采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù)、故障、維修/技改和報(bào)廢/轉(zhuǎn)讓6個(gè)階段。設(shè)備全壽命周期管理如圖1所示。

“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”和“全壽命周期”概念的釋義是為了更好地理解與契合實(shí)際應(yīng)用與理論的關(guān)系，開(kāi)展對(duì)設(shè)備全壽命管理的發(fā)展模式的研究。

2 LCC檢修成本控制模型的建立

通過(guò)研究可得輸變電設(shè)備全壽命成本管理可以用式（1）表示：

LCC=DCR+PAIE+MCU=PE+MCO（1）

其中：LCC表示設(shè)備全壽命周期成本;DC&R分別表示研制費(fèi)用和研究;PAIE表示采購(gòu)?fù)顿Y費(fèi)用;MC&U分別表示維護(hù)費(fèi)用和使用;PE表示采辦費(fèi)用。本文研究的主要目標(biāo)是降低LCC中的使用與維護(hù)費(fèi)用。全壽命周期與檢修成本的關(guān)系圖如圖2所示。

由圖1可得，其輸變電設(shè)備使用初期（又被稱作是磨合期），因?yàn)槠湓O(shè)備的不穩(wěn)定運(yùn)行，檢修或檢測(cè)設(shè)備是運(yùn)行過(guò)程中需要隨時(shí)進(jìn)行的，所以檢修成本在這個(gè)過(guò)程中是隨時(shí)間慢慢減小變化的，在設(shè)備步入成熟期后，它的運(yùn)行情況轉(zhuǎn)向平穩(wěn)，其狀態(tài)是處于穩(wěn)定運(yùn)行的，基本維護(hù)費(fèi)用與設(shè)備正常運(yùn)行監(jiān)測(cè)都屬于檢修成本的范疇，檢修成本這時(shí)基本穩(wěn)定，進(jìn)入成熟期后期，設(shè)備就開(kāi)始老化，設(shè)備存在的問(wèn)題主要就是正常操作受阻與運(yùn)行不穩(wěn)定，檢修成本趨于增高的趨勢(shì)。在設(shè)備使用后期，有三種調(diào)節(jié)機(jī)制：不做改進(jìn)、設(shè)備大改進(jìn)以及去除該設(shè)備;如果選擇設(shè)備大修，初期能夠較大提高檢修成本，新一輪檢修成本周期，在后期又會(huì)出現(xiàn)。在使用不及時(shí)做處理，會(huì)減少其初期以及后期對(duì)設(shè)備的使用，設(shè)備運(yùn)行在后期會(huì)出現(xiàn)檢修次數(shù)增加、不穩(wěn)定以及斷電，其過(guò)程會(huì)迅速增加檢修成本。如果放棄報(bào)廢該設(shè)備，盡管它沒(méi)有產(chǎn)生檢修成本，但是它的使用價(jià)值卻丟失了。通過(guò)以上研究所得，對(duì)產(chǎn)品全壽命周期檢修成本進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立。

2.2狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)

狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)是2010年在狀態(tài)檢修的大趨勢(shì)下基于公司生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，系統(tǒng)包括：設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬信息、技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)信息、檢修信息、缺陷信息和不良工況信息以及設(shè)備維修或檢修決策的制定等信息，這些信息形成了多維度設(shè)備大數(shù)據(jù)庫(kù)。利用這些關(guān)鍵信息量進(jìn)行狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)時(shí)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)關(guān)聯(lián)，利用權(quán)重指標(biāo)分析法、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行專家審核，形成設(shè)備真實(shí)準(zhǔn)確的狀態(tài)結(jié)果，對(duì)異常設(shè)備故障及時(shí)進(jìn)行預(yù)警分析，并依據(jù)檢修導(dǎo)則定制檢修策略，開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修，有助于保障設(shè)備正常運(yùn)行、預(yù)防故障，然后利用設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備檢修情況合理編制公司未來(lái)的停電檢修計(jì)劃，提前安排，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的應(yīng)修必修，避免了過(guò)度維修，節(jié)約生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)了設(shè)備檢修周期，確保了設(shè)備的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

2.3全壽命周期成本管理分析

斷路器的LCC管理是通過(guò)斷路器，將其看作切入點(diǎn)，全局著手設(shè)備的購(gòu)買、技改、運(yùn)行、基建、檢修以及更新到廢棄的整個(gè)過(guò)程中所出現(xiàn)的每項(xiàng)費(fèi)用，然后經(jīng)過(guò)不斷的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、組織舉措就能夠?qū)υO(shè)備在壽命期整個(gè)階段出現(xiàn)的費(fèi)用實(shí)施管控，在達(dá)到可靠性的背景下尋求物資LCC最低的管控模式。每個(gè)單位在籌劃設(shè)計(jì)過(guò)程中都需要起初實(shí)施物資LCC管理思想，把壽命周期費(fèi)用視為招投標(biāo)的關(guān)鍵因素，由啟蒙階段出發(fā)管控設(shè)備的壽命周期費(fèi)用。全壽命周期管理過(guò)程由圖3所示。

2.4其他輔助管理系統(tǒng)

除了以上管理系統(tǒng)外，公司還建立了其他輔助管理系統(tǒng)，如：基于大數(shù)據(jù)管理的電力設(shè)備狀態(tài)智能預(yù)警系統(tǒng)，依靠成熟的故障機(jī)理、決策樹(shù)和專家推理故障診斷進(jìn)行變壓器和斷路器的精確評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用多通道高端局放帶電檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展的電纜精確評(píng)價(jià)系統(tǒng)，基于設(shè)備可靠性的抗短路評(píng)估系統(tǒng)，囊括系統(tǒng)異常事件、非計(jì)劃停運(yùn)等情況指標(biāo)的輸變電可靠性管理系統(tǒng)，以及其他針對(duì)各類設(shè)備的精確評(píng)價(jià)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以有效保障電網(wǎng)設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)LCC檢修成本控制模型的建立，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析，能夠?yàn)長(zhǎng)CC輸變電設(shè)備今后大面積發(fā)展以及應(yīng)用保留了參照依據(jù)?？偠灾?，在輸變電站上通過(guò)變電技能的不斷改進(jìn)，每個(gè)新技能、新設(shè)計(jì)得到了更好的使用。更新一代智能變電站建設(shè)周期短、占地面積少、運(yùn)維工作量小、集中體現(xiàn)設(shè)備智能化水平高以及可靠性明顯提升的突出特性，達(dá)到的建設(shè)要求是“維護(hù)簡(jiǎn)便、安全可行、節(jié)約環(huán)保、工作自如”，達(dá)到推廣運(yùn)用條件以及較高的參照意義。

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