基于全生命周期成本的铜或铝芯电缆的选择方法

2.2 灵敏度分析

对于不同的电缆线路，敷设方式、运行负荷、用户类型和所在地区经济发展水平等都存在一定不同，故LCC计算中一些参数也有差异，这会对铜、铝芯电缆长期经济性的比较造成影响。下文将结合2.1节中应用案例，对一些变化范围较大的因素进行灵敏度分析，从而对铜、铝芯电缆LCC与各参数间的内在联系进行分析。

2.2.1 间接停电单位电量损失

间接停电单位电量损失YJJ与用户类型和重要程度有关，为研究YJJ对铜、铝芯电缆LCC的影响，计算多种YJJ下的铜、铝芯电缆LCC，结果如图4所示。

图 4 间接停电单位kW˙h损失对LCC的影响

由图4可知，当YJJ增加时两者LCC都相应增加，但变化速率不同，当YJJ小于17.5元/(kW˙h)时，铝芯电缆LCC更有优势，当YJJ大于17.5元/(kW˙h)时，铜芯电缆是更佳选择。可见铜、铝芯电缆分别更适合用于YJJ更高和更低的场合，这与实例中铝芯电缆故障率相对较高有关。

2.2.2 折现率

折现率与当地经济发展水平有关，图5反映折现率的变化对铜、铝芯电缆间的选择也有影响。当折现率为9.4%时，2种电缆LCC大致相同，当折现率小于9.4%时，铜芯电缆长期经济性更好，而大于9.4%时，铝芯电缆为更优方案。

图 5 折现率对LCC的影响

2.2.3 最大负荷损耗时间和线损电价

表4为在不同最大负荷损耗时间和线损电价组合下铜、铝芯电缆LCC的差值ΔCLCC，可见最大负荷损耗时间和线损电价对ΔCLCC的影响很小，铜芯电缆始终为更优方案，这主要是因为同等载流量下铜、铝芯电缆交流电阻相差很小。

表 4 线损电价和最大负荷损耗时间对ΔCLCC的影响

3 结论

本文构建了考虑资金时间价值的包括购置成本、敷设成本、电能损耗成本、运行维护成本、故障损失成本和退役成本的电缆LCC模型，以LCC为量化评估指标，实现工程中铜、铝芯电缆间的选择，并通过案例进行验证，得到以下结论。

(1)以广州城区某变电站电缆出线作为应用案例，分析表明：铜芯电缆LCC更小，其为更优方案，证明了运用LCC理论进行实际电缆工程中铜、铝芯电缆间的选择是可行的。

(2)案例中铝芯电缆虽然购置成本更低，但敷设成本和运行维护成本、故障损失成本等后期运行成本均处于劣势，使得总LCC更大，故铜或铝芯电缆的选择不应只看初始投资。

(3)在案例中选取一些因素进行灵敏度分析，发现间接停电单位损失和折现率对铜、铝芯电缆LCC的影响较大，其中较低的间接停电单位电量损失和更高折现率会使铝芯电缆更有优势。

作者：游磊 , 张雪莹 , 王鹏宇 , 李峰 , 林冬 , 刘刚    

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