矿用变压器全寿命周期成本分析方法

孙云鹏　谢冬梅

摘 要：随着我国煤炭企业的不断完善和先进生产技术的广泛应用，矿井机械化程度有更进一步的提高。矿用变压器在煤矿输配电生产中扮演着重要的作用，研究矿用变压器全寿命周期成本对于延长变压器的寿命周期和减少煤矿企业的资金浪费和利益最大化具有重要意义。本文首先介绍了矿用变压器寿命管理概念，其次介绍了全寿命周期成本管理理论，最后基于全寿命周期成本构建了矿井变压器的全寿命周期成本模型，为矿用变压器在矿井中的应用提供一定的理论参考。

关键词：矿用变压器；寿命管理；全寿命周期成本；成本模型

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

0 引言

矿用变压器作为矿井中电力供应的核心设备之一，它的运行的可靠性和经济性是煤矿管理人员关心的焦点。全寿命周期成本理论为解决矿用变压器的可靠和经济运行提供了新的思路。我国自引入变压器全寿命周期成本理论以来，电力工作人员对此进行了大量的研究[1]。文献[2-5]介绍了全寿命周期成本理论在工程规划和设备维护等领域的应用；文献[6，7]提出了基于全寿命周期成本理论的变压器选择的创新方法，但未形成全面的、有效的应用方法。

本文首先介绍了矿用变压器寿命管理概念，其次介绍了全寿命周期成本管理理论，最后基于全寿命周期成本构建了矿井变压器的全寿命周期成本模型，为矿用变压器在矿井中的应用提供一定的理论参考。

1 矿用变压器寿命管理概念

受矿井中各种环境条件的影响，矿用变压器在正常运行的过程中会受到矿井内各种环境的污染而不断老化。当矿用变压器老化程度达到一定临界程度时，变压器的运行便会出现故障，甚至会彻底损坏。

矿用变压器的寿命管理主要是通过适当的检测手段对矿用变压器的运行状态进行评估，根据评估结果进行有针对性地维护、延长矿用变压器的使用寿命，从而在提高矿用变压器的安全可靠运行的同时实现变压器的运行维护成本的最优化。

矿用变压器寿命管理的基本条件主要包括：（1）状态评估；（2）矿井变压器的维护。因此，对矿井变压器的主要部件进行诊断并分析诊断结果也是矿井变压器寿命管理的一个重要的先决条件。

2 全寿命周期成本管理理论

全寿命周期成本管理是从项目的整个寿命周期出发，全面的对设备或者系统的购置、施工、运行维护，直至报废的全过程进行控制，使全寿命周期成本管理成本最小的一种管理方法。全寿命周期成本管理是一种系统的分析方法，旨在实现电气设备在整个生命周期内所消耗的资源最节省的目的[8]。

全寿命周期成本管理具有全过程、全系统、全费用等特点。全过程贯穿项目规划设计到项目最终报销整个生命周期过程；全系统指将整个项目的不同阶段的成本话費考虑在统筹范围内，以整体利益为出发点，寻求最佳的成本管理方案；全费用指将所考虑到的所有会产生的费用考虑到规划当中，从而在可用率和全费用之间寻求新的平衡[2]。

全寿命周期成本管理理论的提出不仅可以解决矿井变压器使用寿命周期短的问题，而且还可以实现矿井变压器全寿命周期成本最低的目的。因此，建立矿井变压器全寿命周期成本模型对于矿井变压器全寿命周期成本的研究具有重要的意义。

3 矿井变压器全寿命周期成本模型的构建

矿用变压器全寿命周期成本通常可以通过工程估算法来进行估算。根据工程经济学理论可先将矿井变压器在各个生命周期的成本全部折算到矿用变压器投入运行时的限值，然后对矿用变压器等额年回收成本进行计算。矿用变压器的全寿命周期成本可由以下几个部分组成。即：

公式中，表示矿用变压器全寿命周期成本；表示矿用变压器的初初始投入成本；表示矿用变压器的运行维护成本；表示矿用变压器故障成本；表示矿用变压器报废处理成本。

基于全寿命周期成本的矿用变压器检修及退役策略制定流程：

基于全寿命周期成本的矿用变压器检修决策方法可分为以下主要步骤：（1）收集矿用变压器各种实验及在线监测等状态量数据；（2）根据矿用变压器的状态量数据进行各种判断；（3）对矿用变压器的绝缘状态进行状态评估；（4）通过建立各种矿用变压器的评估模型来进制定矿用变压器的检修决策方式；（5）根据矿用变压器检修前后的全寿命周期年成本进行变压器检修决策的制定。

4 结束语

随着我国煤炭企业的不断完善和先进生产技术的广泛应用，矿井机械化程度有更进一步的提高。矿用变压器在煤矿输配电生产中扮演着重要的作用，为切实做好煤矿企业的降本增效工作，研究矿用变压器全寿命周期成本不仅对于延长变压器的寿命周期和减少煤矿企业的资金浪费和利益最大化具有重要意义，而且对于建设煤炭经济新常态也具有重大意义。

参考文献：

[1]宋宛净，姚建刚，汪觉恒等.全寿命周期成本理论在主变压器选择中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2012，24（06）：111-116.

[2]帅军庆，贺锡强，张怀宇.电力企业资产全寿命周期管理[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]于继来，王成福，张博等.在役电力变压器经济寿命评估[J].电力系统及其自动化学报，2010，22（03）：86-90.

[4]史京楠，韩红丽，徐涛.全寿命周期成本分析在变电工程规划设计中的应用[J].电网技术，2009，33（09）：63-66.

[5]张俊.基于全寿命周期成本（LCC）的变电站建设的决策分析[D].重庆：重庆大学电气工程学院，2007.

[6]郎斌.输变电设备全寿命周期成本优化研究[D].保定：华北电力大学工商管理学院，2008.

[7]薛玉兰.基于全寿命周期成本概念的检修成本建立方法[J].华东电力，2008，36（10）：87-90.

[8]张媛.基于灰色理论的电力设备全寿命周期成本评估及模型[D].重庆： 重庆大学电气工程学院，2008.

[9]张镱议.基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆：重庆大学电气工程学院，2014.endprint