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随着经济和电力技术的发展,各种新技术、新设备在变电站的建设过程中得到了广泛的应用。我国变电站的发展经历了传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站和目前的新一代智能变电站。变电站所采用的新技术是当时变电技术的典型代表,具有鲜明的时代特点,尤其是新一代智能变电站,智能化特征鲜明。 新一代智能变电站对设备的安全运行、使用寿命、定期检修都提出了更高的要求,因此,缩短设备检修时间、延长设备的使用寿命、降低设备整个生命周期的投资成本、提高变电站安全稳定运行的经济效益势在必行。 为了达到新一代智能变电站的建设要求,本文将全寿命周期成本(LCC)管理应用到变电工程中,克服了传统设计理念只注重降低初始制造成本的局限性,将变电设备成本延伸至设计、投入、运行、维护、甚至报废等整个寿命周期过程当中,最终达到设备生命周期内的成本最小化、综合效益最优化的目标。 本文以宜昌电力勘测设计院设计的某110kV新一代智能变电站实际工程为依托,首先对电力变压器、隔离断路器、电子式互感器等新型一次设备的集成进行分析,在此基础上提出了电气主接线、配电装置及总平面布置的优化方案,使得占地面积减少了37.2%,再针对变电设备的不同选型,给出了两种不同备选方案供选择比较。 然后,对二次设备按功能需求进行整合,分别讨论了保护测控装置和合智一体化装置的集成方案;为了提高系统可靠性、简化网络结构,结合国网相关要求,本文提出层次化保护在继电保护系统的配置方案,“三层一网”的自动化系统通信方案,采用二次设备模块化设计优化二次设备室布置,通过优化整合,完成二次系统集成方案。 最后,基于LCC管理理念,采用LCC一般分析方法,对LCC进行成本分解,并考虑资金时间价值,通过运行年限、折现率的修正,得到LCC现值估算模型;针对所提出的两种备选方案,从主变容量及台数选择、重要变电设备选型及设备寿命匹配三个方面入手,计算各方案LCC;以LCC值最小为目标,确定此110kV新一代智能变电站的LCC优化方案。工程实例表明,在新一代变电工程设计中应用全寿命周期成本理论确实能取得降低变电工程全寿命周期成本、提高可靠性等良好效果。