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智能变电站设计所遵循的原则与工程全寿命周期管理总体指导思想和目标体系相一致:它对智能设备提出了测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的总体要求,突出了以人为本的全寿命周期管理理念;它要求优化设备配置,实现功能的集成整合,反映了工程可施工性、可扩展性和节约环保性的全寿命周期设计原则;它需要在国网公司“三通一标”和“两型一化”的原则指导下优化创新,追求成本优化,资源合理应用,降低工程全寿命周期成本;它利用在线监测技术对关键设备实现状态检修、减少停电次数,提高变电站运行的自动化水平和检修、管理效率,利于工程全寿命周期成本优化。智能变电站在国网公司统一规划下,以统一的标准建设发展,减少设备类型和备品备件储备,合理利用资源,这一点也是工程全寿命周期管理所追求的目标【2】。
2 本工程基于全寿命周期理念的设计方案
2.1电气主接线技术经济分析
基于全寿命周期“可靠性与安全性”设计原则,设计针对电气主接线进行多方案可靠性分析和技术经济比较。确定接线运行可靠性高,占地面积小,扩建方便、停电时间短,工程整体投资少,其全寿命周期经济效益显著。
2.2主变状态监测系统全寿命周期成本计算
配置状态监测系统后,根据Q/GDW 168-2008 国网公司状态检修试验规程,设备的例行试验周期可根据各地区的实际情况进行调整,最长不超过基准周期(3 a)的1.5倍,即4.5 a。本计算中取5 a 1次计算。投运后前3年每年停电检修1次,之后每5 a停电检修1次,第18 a~20 a每年停电检修1次(变压器寿命按20 a计算),其每次停电时间按72 h计算,20 a中共停电8次,每次停电检修时间72 h,共需停电576 h。
2.2.1初次投入成本(CI)
1组1 000 MVA 330 kV主变采购成本为4 900×104元,状态监测采购成本按15×104元/相计,共45×104元。建设成本基本相同。
利用设备状态监测手段,实现状态检修后,根据国外多年来的经验,设备寿命可延长约1/3,对1组1 000 MVA的主变,可减少采购费用约1 600×104元。
2.2.2运行、维护成本(CO+CM)
每次停电检修费用5×104元/相,无状态监测时,主变停电检修费用5×104×3×10=150×104元,装设状态监测时,主变停电检修费用5×104×3×8=120×104元。
考虑到在线监测装置的寿命(按10 a后全部更新1次计算,实际上仅需更换部分传感器),在线监测装置维护费用为75×104×1=75×104元
利用状态监测,实现状态检修,可以减少检修人员数量;实现变电站的无人值班,可以减少运行人员的费用;此处不计入比较。
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