礦用變壓器全壽命周期成本分析方法

孫云鵬　謝冬梅

摘 要：隨著我國煤炭企業的不斷完善和先進生產技術的廣泛應用，礦井機械化程度有更進一步的提高。礦用變壓器在煤礦輸配電生產中扮演著重要的作用，研究礦用變壓器全壽命周期成本對于延長變壓器的壽命周期和減少煤礦企業的資金浪費和利益最大化具有重要意義。本文首先介紹了礦用變壓器壽命管理概念，其次介紹了全壽命周期成本管理理論，最后基于全壽命周期成本構建了礦井變壓器的全壽命周期成本模型，為礦用變壓器在礦井中的應用提供一定的理論參考。

關鍵詞：礦用變壓器；壽命管理；全壽命周期成本；成本模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.127

0 引言

礦用變壓器作為礦井中電力供應的核心設備之一，它的運行的可靠性和經濟性是煤礦管理人員關心的焦點。全壽命周期成本理論為解決礦用變壓器的可靠和經濟運行提供了新的思路。我國自引入變壓器全壽命周期成本理論以來，電力工作人員對此進行了大量的研究[1]。文獻[2-5]介紹了全壽命周期成本理論在工程規劃和設備維護等領域的應用；文獻[6，7]提出了基于全壽命周期成本理論的變壓器選擇的創新方法，但未形成全面的、有效的應用方法。

本文首先介紹了礦用變壓器壽命管理概念，其次介紹了全壽命周期成本管理理論，最后基于全壽命周期成本構建了礦井變壓器的全壽命周期成本模型，為礦用變壓器在礦井中的應用提供一定的理論參考。

1 礦用變壓器壽命管理概念

受礦井中各種環境條件的影響，礦用變壓器在正常運行的過程中會受到礦井內各種環境的污染而不斷老化。當礦用變壓器老化程度達到一定臨界程度時，變壓器的運行便會出現故障，甚至會徹底損壞。

礦用變壓器的壽命管理主要是通過適當的檢測手段對礦用變壓器的運行狀態進行評估，根據評估結果進行有針對性地維護、延長礦用變壓器的使用壽命，從而在提高礦用變壓器的安全可靠運行的同時實現變壓器的運行維護成本的最優化。

礦用變壓器壽命管理的基本條件主要包括：（1）狀態評估；（2）礦井變壓器的維護。因此，對礦井變壓器的主要部件進行診斷并分析診斷結果也是礦井變壓器壽命管理的一個重要的先決條件。

2 全壽命周期成本管理理論

全壽命周期成本管理是從項目的整個壽命周期出發，全面的對設備或者系統的購置、施工、運行維護，直至報廢的全過程進行控制，使全壽命周期成本管理成本最小的一種管理方法。全壽命周期成本管理是一種系統的分析方法，旨在實現電氣設備在整個生命周期內所消耗的資源最節省的目的[8]。

全壽命周期成本管理具有全過程、全系統、全費用等特點。全過程貫穿項目規劃設計到項目最終報銷整個生命周期過程；全系統指將整個項目的不同階段的成本話費考慮在統籌范圍內，以整體利益為出發點，尋求最佳的成本管理方案；全費用指將所考慮到的所有會產生的費用考慮到規劃當中，從而在可用率和全費用之間尋求新的平衡[2]。

全壽命周期成本管理理論的提出不僅可以解決礦井變壓器使用壽命周期短的問題，而且還可以實現礦井變壓器全壽命周期成本最低的目的。因此，建立礦井變壓器全壽命周期成本模型對于礦井變壓器全壽命周期成本的研究具有重要的意義。

3 礦井變壓器全壽命周期成本模型的構建

礦用變壓器全壽命周期成本通常可以通過工程估算法來進行估算。根據工程經濟學理論可先將礦井變壓器在各個生命周期的成本全部折算到礦用變壓器投入運行時的限值，然后對礦用變壓器等額年回收成本進行計算。礦用變壓器的全壽命周期成本可由以下幾個部分組成。即：

公式中，表示礦用變壓器全壽命周期成本；表示礦用變壓器的初初始投入成本；表示礦用變壓器的運行維護成本；表示礦用變壓器故障成本；表示礦用變壓器報廢處理成本。

基于全壽命周期成本的礦用變壓器檢修及退役策略制定流程：

基于全壽命周期成本的礦用變壓器檢修決策方法可分為以下主要步驟：（1）收集礦用變壓器各種實驗及在線監測等狀態量數據；（2）根據礦用變壓器的狀態量數據進行各種判斷；（3）對礦用變壓器的絕緣狀態進行狀態評估；（4）通過建立各種礦用變壓器的評估模型來進制定礦用變壓器的檢修決策方式；（5）根據礦用變壓器檢修前后的全壽命周期年成本進行變壓器檢修決策的制定。

4 結束語

隨著我國煤炭企業的不斷完善和先進生產技術的廣泛應用，礦井機械化程度有更進一步的提高。礦用變壓器在煤礦輸配電生產中扮演著重要的作用，為切實做好煤礦企業的降本增效工作，研究礦用變壓器全壽命周期成本不僅對于延長變壓器的壽命周期和減少煤礦企業的資金浪費和利益最大化具有重要意義，而且對于建設煤炭經濟新常態也具有重大意義。

參考文獻：

[1]宋宛凈，姚建剛，汪覺恒等.全壽命周期成本理論在主變壓器選擇中的應用[J].電力系統及其自動化學報，2012，24（06）：111-116.

[2]帥軍慶，賀錫強，張懷宇.電力企業資產全壽命周期管理[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]于繼來，王成福，張博等.在役電力變壓器經濟壽命評估[J].電力系統及其自動化學報，2010，22（03）：86-90.

[4]史京楠，韓紅麗，徐濤.全壽命周期成本分析在變電工程規劃設計中的應用[J].電網技術，2009，33（09）：63-66.

[5]張俊.基于全壽命周期成本（LCC）的變電站建設的決策分析[D].重慶：重慶大學電氣工程學院，2007.

[6]郎斌.輸變電設備全壽命周期成本優化研究[D].保定：華北電力大學工商管理學院，2008.

[7]薛玉蘭.基于全壽命周期成本概念的檢修成本建立方法[J].華東電力，2008，36（10）：87-90.

[8]張媛.基于灰色理論的電力設備全壽命周期成本評估及模型[D].重慶： 重慶大學電氣工程學院，2008.

[9]張鐿議.基于運行狀態和壽命評估的電力變壓器全壽命周期檢修決策研究[D].重慶：重慶大學電氣工程學院，2014.endprint