Оптимално решение за цикъл на живот с минимални разходи за външни напълно трансформатори (VT/PT)
Цел
Минимизиране на общите разходи за притежание (TCO) в рамките на 30-годишния жизнен цикъл на оборудването. Това се постига чрез систематична оптимизация на проекта и интелигентни стратегии за експлоатация и поддръжка (O&M), които ефективно балансират предварителните инвестиции с дългосрочните оперативни разходи.
I. Основни стратегии за оптимизация на разходите
- Оптимизация на проекта и симулация
- Използване на софтуер за симулация на електрическо поле (например ANSYS, COMSOL) за точни изчисления на краята на изолатора и механичната устойчивост. Оптимизиране на височината, профила и толщината на стената на изолатора. Намаляване на излишните материали, като се спазват стандартите IEC/CNS, с намаление на разходите за суровини с 15%-20%.
- Непоколебима производителност: Оптимизираните проекти успешно преминават всички типови тестове, включително тестове за издръжливост при мрежови честоти, мълниеви импулси и замърсяване.
- Стратегия за избор на изолатори
- Региони с умерено замърсяване (ESDD ≤ 0.1mg/cm²): Използване на композитни изолатори (материала силикон резина) вместо традиционни порцеланови изолатори:
✓ Намаление на теглото с 40% → Намаляване на разходите за транспортиране и монтаж.
✓ Хидрофобност забавя замърсяващия пробой → Намаляване на честотата на почистване.
✓ Подобрена устойчивост към пукнатини → Избягване на непредвидени замени поради повреди на порцелана.
Стоимостно-ефективността се увеличава над 30% в сравнение с традиционния порцелан.
II. Ключови технологии за контрол на разходите за O&M
- Проект с минимална поддръжка
- Дизайн без изваждане на ядрото: Запечатан резервоар за масло използва устройство за разширяване от типа хармоника + двойни уплътнителни пръстени, което изключва необходимостта от поддръжка на ядрото за 30 години. Избягва се традиционната поддръжка на ядрото (≈ $5,000/път) и загуби от прекъсване.
- Модулна единица за осъществяване: Влагопоглъщащ материал в дихателната система може да бъде заменен на място бързо (< 30 минути), без специално оборудване. Разходите за O&M се намаляват с 70%.
- Интелектуално наблюдение на състоянието
- Интегрирани интерфейси за наблюдение: Предварително подготвени интерфейси за сензори за налягане/влага/уровък на маслото (съответстващи на IEC 61850), поддържащи интеграция с SCADA системи.
- Основна конфигурация: Стандартен механичен маслен указател, указател за налягане и указател за влага за "визуална" бърза диагностика.
- Предимства: Предоставя ранно предупреждение за деградация на изолацията, намаляване на непредвидените прекъсвания с ≥90% и намаляване на разходите за ремонт на дефектите с 50%.
III. Дългосрочно спестяване на енергия и гарантиране на надеждност
|
Технически мерки |
Внос в TCO |
|
Ядро с ниски загуби от свръхсплав |
Загуби при празно намалени с 40% в сравнение с националните стандарти. Енергийните спестявания за 30 години компенсират изходната инвестиция. |
|
Компоненти с висока надеждност от известни марки |
MTBF ≥ 500,000 часа. Намалява разходите за замяна при дефект и загуби от прекъсвания ($100k+/случай). |
IV. Модел за квантифициране на TCO (Пример)
Приемете проект 220kV VT:
TCO = Разходи за закупуване + Σ(t=1 до 30) [Годишен O&M разход / (1+r)^t] + Разходи за прекъсвания
(Където r = Норма на дисконтиране)
Основни параметри:
- Енергийни спестявания: Проект с ниски загуби спестява ≈ 1,200 kWh/година (≈$600/година).
- Подобрена надеждност: Високонадеждният бренд гарантира честота на дефектите ≤ 0.2% → Намаляване на загубите от прекъсвания с $500k за 30 години.
Резултат: Период на възвръщаемост на инвестициите < 8 години. Общите разходи за жизнения цикъл са намалени с 18%-25%.
Резюме
Тази решение използва четири основни стълба – намаление на разходите от изходния проект (оптимизация на материали), иновации в структурата на O&M (без изваждане на ядрото + модулност), постоянен контрол на енергийното потребление (ядро с ниски загуби) и система за предотвратяване на дефектите (наблюдение на състоянието + висока надеждност) – за намаляване на общите разходи за жизнения цикъл на външните VTs/PTs с над 20%, като се гарантира безопасността и надеждността. Предлага на предприятията за електрически мрежи икономически доказано решение, потвърдено за 30 години.
Референтни стандарти: IEC 60044-2, GB/T 20840.2, CIGRE TB 583
Приложими сценарии: 110kV~500kV трансформаторни станции, усилвателни станции за възобновяема енергия, области с високо замърсяване в промишлеността.
