基于全寿命周期成本理论的输电线路设计措施与建议

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1、基于全寿命周期成本理论的输电线路设计措施与建议（国网安徽省电力公司黄山供电公司安徽黄山242700）摘要：输电电路在设计时应充分考虑到生产投入以及使用的寿命、后期的维护能有关其使用周期的内容。从长远的利益角度出发，成木分析是设计线路中的核心关键，目的是通过基木设计实现后期的效益，最大限度地节省资源和成木，统治确保线路的实用性能，延长使用寿命、保证使用安全。木文分析了影响输电线路全寿命周期成木的设计因素，对优化输电线路设计提出了措施与建议,并给出了工程应用案例。关键词：输电线路；全寿命周期；导线截面；路径；杆塔和基础1全寿命周期成木概念电网的全寿

2、命周期成木管理是从项目的长期经济效益出发，全面考虑项目或系统的规划、设计、制造、购置、安装、运行、维修、改造、更新直至报废的全过程，追求供电质量控制和提高的最优化，使全寿命周期成木最小的一种管理方法。全寿命周期成木模型为：LCC=IC+OC+MC+FC+DC式中LCC全寿命成木；1C投入成木，铋括决策（设计）成木和实现成木；oc运行成木；MC维护成木，即在寿命期内按照检修要求定期更换零部件等备件的费用，以及抢修、维护、试验、巡检等所需要的材料费、人工费、交通费等；FC故障引起的中断供电损失成木，亦称惩罚成木；DC废弃成木，即电网设备退役后拆除、

3、运输等费用减去电网设备报废后可回收的费用）其中，OC、MC和FC是电M项目系统调试后，整个经济运行周期内逐年支付的单元成本总和；LCC是电网项0在期望的使用寿命期限内，现在以及将来发生的所有成本费用总和。各项每年支付的成本费用应考虑银行利率和通货膨胀率后，折算到同一吋间点才能进行比较分析。输电线路工程的全寿命周期费用通常采用寿命结束吋间进行计算。2影响全寿命周期成本的设计因素2.1导线截面的选择通过对工程输电线路全寿命成本的计算和分析可知，输电线路全寿命周期内电能损耗所占比例较大，而以往工程设计中对此认识不足。影响电能损耗的主要因素是导线截面和

4、导线材质。因此，应在系统规划阶段合理选择导线截面,在线路设计阶段结合不同导线的材料、结构进行电气和机械特性综合比对，通过综合技术经济比较，确定导线材质和结构型式。值得注意的是，虽然电能损耗在整个成本中所占比例最大，但不能因其成本高而盲0增大导线截面。考虑到导线截面变化对工程造价的影响，以及导线本身30年的经济使用寿命，导线截面的选择应综合考虑电能损耗节约、本体投资增加和设备维护保障成本增加等3方面因素，通过综合技术经济比较分析，寻求全寿命周期成本的最低结合点。2.2路径方案比较及路径优化线路路径方案直接关系到工程建设的初期投资，是影响投资最敏感

5、的因素。同时，线路路径方案对运行维护成本影响较大，线路路径长度对电能损耗冋样有较大影响。优化线路路径，缩短线路长度，尽量避开不良地质区（采矿区、采空区、地质灾害危险区等）、恶劣气候区、微气象区、林区等地段，不仅能冇效降低工程投资，还奋利于减少运行维护成本，是全寿命周期成本控制的关键之2.3杆塔和基础设计杆塔和基础在工程建设初期投资中所占比例较大，约为本体投资的52%,占整个寿命周期成本12%左右。考虑到杆塔和基础具有30年经济使用寿命，合理规划塔型和基础型式、优化杆塔和基础设计，对保证线路安全可靠运行、合理控制投资、减少运行维护及故障损失成本至

6、关重要。2.4线路绝缘配合设计与防雷线路绝缘配合设计主要体现在维护成本方面，不合适的绝缘配合设计，会使线路发生故障（跳闸、雷击、污闪等）的概率成倍增加。需根据线路路径，合理设计绝缘配合，适当提高污秽等级（如增大爬距、减小保护角等）。接地设计中，应根据线路沿线土壤环境，包括土壤腐蚀性、土壤电阻率等，选择满足全寿命周期成本最小的接地材料，降低输电线路运行维护成本。3全寿命周期成本的设计思路3.1优化选择路径路径选择吋，应尽量避开不良地质区、恶劣气候区、微气象区、林区等地段。无法避开的地段，应采取各种措施保证线路安全运行。奋吋即使线路绕行的成本稍高于

7、穿越加处理成本，也要选择绕行方案，只是应综合考虑未来可能发生的改造成本和收益，以最大投资收益确定最终方案。3.2科学确定气象区设计气象条件是输电线路的基本设计参数，直接关系到送电线路的工程造价、安全性和可靠性。若设计最大风速、覆冰厚度取值偏小，则安全可靠性低，可能发生倒塔、断线或闪络事故；反之，若取值过大，则工程投资增大，经济性低。在设计过程中，必须对沿线的气象情况进行全面的统计分析，对不同气象区采取不同的原则。3.3导线选择及绝缘配置架线工程在工程本体造价中所占比例较大（约30%），导线的选择直接关系到电能的损耗，对全寿命周期成本影响较大。结

8、合工程实际情况，设计应根据系统规划要求，从电气特性、环境特性、机械性能、电能损耗、综合技术经济指标等方面全方位比较多种导线。从减少运行维护的成本考虑，