Optimale levenscycluskostoplossing voor buitenverdelertransformatoren (VT/PT)

​​

Doel​
Minimaliseer de totale kosten van bezit (TCO) over de hele levenscyclus van 30 jaar van het apparaat. Dit wordt bereikt door systematische optimalisatie van ontwerp en slimme operationele en onderhoudsstrategieën, waardoor een effectieve balans wordt gevonden tussen de voorafgaande investering en de langdurige operationele uitgaven.

​I. Kernstrategieën voor kostenoptimalisatie​

1. ​Ontwerp- en simulatieoptimalisatie​
• Gebruik elektrisch veldsimulatiesoftware (bijv. ANSYS, COMSOL) om de kruipafstand en mechanische sterkte van isolatoren nauwkeurig te berekenen. Optimaliseer de hoogte, profiel en wanddikte van de isolator. Verminder overtollige materialen terwijl er voldaan wordt aan IEC/CNS-normen, waardoor de grondstofkosten met 15%-20% worden verlaagd.
• Prestatie onaangetast: Geoptimaliseerde ontwerpen slagen volledig voor alle typeproeven, waaronder frequentiebestendigheid, blikseminslag en vervuilingstests.
2. ​Strategie voor keuze van isolatoren​
• ​Gebieden met gemiddelde vervuiling (ESDD ≤ 0,1 mg/cm²):​​ Gebruik composietisolatoren (silicone rubber materiaal) om traditionele porseleinisolatoren te vervangen:
  ✓ Gewichtsvermindering met 40% → Vermindert transport- en installatiekosten.
  ✓ Hydrofobie vertraagt vervuilingsoverslag → Vermindert schoonmaakfrequentie.
  ✓ Verbeterde barstbestendigheid → Voorkomt ongeplande vervangingen door porseleinknallers.
  Kosteneffectiviteit toegenomen met meer dan 30% ten opzichte van traditioneel porselein.

​II. Sleuteltechnologieën voor controle van O&M-kosten​

1. ​Onderhoudsgerichte structuurontwerp​
• ​Ontwerp zonder kernheffen:​​ Gesealde oliebak gebruikt een bel-expansiedevice + dubbele verzegeling, waardoor kernhefkosten gedurende 30 jaar niet nodig zijn. Vermijdt traditionele kernhefkosten (≈ $5.000/per keer) en storingverliezen.
• ​Modulaire desiccant-eenheid:​​ De desiccant in de ademer kan snel ter plaatse worden vervangen (< 30 minuten), zonder speciale apparatuur. Vermindert O&M-kosten met 70%.
2. ​Intelligent toestandsonderhoud​
• ​Geïntegreerde monitoringinterfaces:​​ Voorafbedrade interfaces voor oliedruk/vocht/oliepeil-sensoren (IEC 61850-compliant), die integratie met SCADA-systemen ondersteunen.
• ​Basisconfiguratie:​​ Standaard mechanische oliepeilmeter, drukmeter en vochtindicator voor "visuele" snelle diagnostiek.
• ​Voordeel:​​ Geeft vroeg waarschuwing voor isolatiedegradering, waardoor ongeplande storingen met ≥90% worden verminderd en reparatiekosten met 50% worden verlaagd.

​III. Langdurige energiebesparingen & betrouwbaarheidsborging​

​IV. TCO-kwantificatiemodel (voorbeeld)​​

Neem een 220kV VT-project:
TCO = Aankoopkosten + Σ(t=1 tot 30) [Jaarlijkse O&M-kosten / (1+r)^t] + Kosten voor storingen
(waarbij r = Rentekoers)

​Belangrijke parameters:​​

• ​Energiebesparingen:​​ Laag-verliesontwerp bespaart ≈ 1.200 kWh/jaar (≈$600/jaar).
• ​Toename betrouwbaarheid:​​ Hoge-betrouwbaarheidsmerk zorgt ervoor dat de foutfrequentie ≤ 0,2% → Vermindert storingverliezen met $500.000 over 30 jaar.

​Resultaat:​​ Terugbetalingsperiode < 8 jaar. Totale levenscycluskosten verlaagd met 18%-25%.

​Samenvatting​
Deze oplossing maakt gebruik van vier pijlers - kostenreductie bij ontwerp (materiaaloptimalisatie), innovatie in O&M-structuur (kernheffing vrij + modulariteit), continue energieverbruikscontrole (lage-verlieskern) en een foutpreventiesysteem (toestandsonderhoud + hoge betrouwbaarheid) - om de totale levenscycluskosten van buiten VT's/PT's met meer dan 20% te comprimeren, terwijl veiligheid en betrouwbaarheid worden gewaarborgd. Het biedt energienetwerkbedrijven een economisch bewezen oplossing die over 30 jaar is gevalideerd.

​Referentienormen:​​ IEC 60044-2, GB/T 20840.2, CIGRE TB 583
​Toepasbare scenario's:​​ 110kV~500kV-transformatieposten, hernieuwbare energiebooststations, gebieden met hoge vervuiling.