可靠性經(jīng)濟(jì)性計(jì)算綜述

1、3.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 發(fā)電廠和變電所的電氣主接線的選擇，是在充分研究原始資料的基礎(chǔ)上，先提出若干個(gè)基本可行的主接線方案，經(jīng)分析評(píng)價(jià)逐漸淘汰。經(jīng)濟(jì)比較包括計(jì)算綜合投資、計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用和方案綜合比較三方面內(nèi)容。一、綜合總投資一、綜合總投資 電氣主接線綜合總投資主要包括變壓器投資，開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電裝置綜合投資以及附加投資（如運(yùn)輸安裝等）。主體設(shè)備的綜合投資附加費(fèi)用比例系數(shù)，220kV取70，110kV取90I0(1)100aII0Ia二、年運(yùn)行費(fèi)用二、年運(yùn)行費(fèi)用 主要包括一年中電能損耗費(fèi)，檢修、維護(hù)費(fèi)和設(shè)備折舊費(fèi)。12Ca Aa Ia I aA1a2a損耗電能的電價(jià)變壓器年電能損耗檢修維護(hù)

2、費(fèi)率，取為0.0220.042 折舊費(fèi)率，取為0.0050.058三、各方案綜合比較三、各方案綜合比較 將各方案基本建設(shè)期和生產(chǎn)運(yùn)行期的全部支出費(fèi)用均折算至計(jì)算期的第一年，現(xiàn)值低的方案為可取方案。1. 費(fèi)用現(xiàn)值法費(fèi)用現(xiàn)值法 1() (1)ntwvttPI CSWiwPICvSWin(1)ti費(fèi)用現(xiàn)值全部投資，包括固定資產(chǎn)和流動(dòng)資金年經(jīng)營(yíng)成本計(jì)算期末回收固定資產(chǎn)余值計(jì)算期末回收流動(dòng)資金電力工業(yè)基準(zhǔn)收益率或折現(xiàn)率計(jì)算期折現(xiàn)系數(shù)2.年費(fèi)用比較法年費(fèi)用比較法三、各方案綜合比較三、各方案綜合比較 將參加比較的各方案在計(jì)算期內(nèi)全部支出費(fèi)用折算成等額年費(fèi)用后進(jìn)行比較，年費(fèi)用低的方案為可取方案。 1(1)()

3、 (1) (1)1nntvtntiiACI CSWii原電力工業(yè)部的年費(fèi)用計(jì)算公式為：三、各方案綜合比較三、各方案綜合比較 11(1)1 (1)(1)(1)1(1)nmmm nm tm tmtttnt mtt mt tiiACIiCiCiimmnttItC(1)(1)1nniiimmm施工年限，第 年即工程建成年工程實(shí)用年限，壽命開(kāi)始投產(chǎn)年工程施工期內(nèi)每年的投資投產(chǎn)后逐年運(yùn)行費(fèi)用l 第項(xiàng)表示施工期內(nèi)逐年投資折算到第 年的動(dòng)態(tài)總投資，向后折算。l第項(xiàng)表示從工程建成開(kāi)始到經(jīng)濟(jì)壽命期止逐年運(yùn)行費(fèi)用折算到第年的動(dòng)態(tài)總運(yùn)行費(fèi)用，向前折算。為等額分付資本回收系數(shù)，第二各中括號(hào)表示動(dòng)態(tài)綜合總費(fèi)用：l第項(xiàng)表示

4、工程投產(chǎn)到工程建成期間逐年運(yùn)行費(fèi)用折算到第年的動(dòng)態(tài)總運(yùn)行費(fèi)用，向后折算。第一個(gè)中括號(hào)三、各方案綜合比較三、各方案綜合比較 3. 抵償年限法（靜態(tài)比較法）抵償年限法（靜態(tài)比較法）2112IITCC1I2I1C2CTT若方案綜合投資多于方案，但年運(yùn)行費(fèi)少于方案，則可求出其抵償年限：、方案、的投資、方案、的運(yùn)行費(fèi)=58年，如計(jì)算的小于年，則應(yīng)選用投資多的方案（比方案多投資的錢不到年就可收回，以后每年都節(jié)省年運(yùn)行費(fèi)），否則若大于8年，則應(yīng)選方案為宜。取例題例題n某工程計(jì)劃4年建成，第2年即部分投產(chǎn)，4年中的逐年凈投資分別為1000萬(wàn)元，800萬(wàn)元，500萬(wàn)元和100萬(wàn)元，自第2年起逐年運(yùn)行費(fèi)分別為10

5、萬(wàn)元，20萬(wàn)元，30萬(wàn)元，40萬(wàn)元（以后不再變動(dòng)），預(yù)期壽命為8年，投資回報(bào)率為i=0.1，求計(jì)及投資時(shí)間價(jià)值的年費(fèi)用。例題例題n某電氣主接線設(shè)計(jì)中，有兩個(gè)技術(shù)性能相當(dāng)?shù)某醪椒桨?，其中方?的綜合投資為900萬(wàn)元，年電能損耗為 ，折舊費(fèi)及檢修維護(hù)費(fèi)合計(jì)為30萬(wàn)元；方案2的綜合投資為800萬(wàn)元，年電能損耗為 ，折舊費(fèi)及檢修維護(hù)費(fèi)合計(jì)為20萬(wàn)元。設(shè)平均電價(jià)為0.20元/ ，標(biāo)準(zhǔn)抵償年限為5年，試用抵償年限法選出最佳方案。65 10 kw h67 10 kw hkw h3.5電氣設(shè)備及主接線的可靠性分析電氣設(shè)備及主接線的可靠性分析目的：l設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)電氣主接線；l選擇最優(yōu)方案；l選擇最佳運(yùn)行方式；l安

6、排檢修計(jì)劃；l可靠性和經(jīng)濟(jì)性搭配。 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其電氣設(shè)備和電氣主接線的可靠性不僅影響到本廠或本變電所的供電可靠性，也直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的可靠性。對(duì)其進(jìn)行可靠性分析，計(jì)算可靠性指標(biāo)，為設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理等提供更為科學(xué)的依據(jù)。n可靠性：是元件、設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定生活間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。n電氣設(shè)備分類：可修復(fù)元件和不可修復(fù)元件n電氣設(shè)備的工作狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)和停運(yùn)狀態(tài)一、基本概念一、基本概念二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) ( )R tt( )F t( )1( )R tF t 0t ( )1R t ( )0F t t ( )0R t ( )1F t l可靠度

7、可靠度一個(gè)元件在預(yù)定時(shí)間l不可靠度不可靠度表示元件在小于或等于預(yù)定時(shí)間發(fā)生故障的概率是壽命大于時(shí)刻t 的概率。1）不可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)內(nèi)和規(guī)定條件下執(zhí)行規(guī)定功能的概率，二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) ( )f t( )( )dF tf tdt0( )( )tF tf t dt( ) ttt0( )( )1( )( )ln( )( )( )( )tt dtf tdR tdtR tR tR tdtdtR te l故障密度函數(shù)故障密度函數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率 l故障率故障率故障密度函數(shù)與可靠度函數(shù)的比，表元件已正常工作到時(shí)刻，在時(shí)刻以后的下一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生故障的條件概率二、可靠性指標(biāo)二、

8、可靠性指標(biāo) UT001( )tUTtf t dtt edt( )R t0, t( )F t0, t( )1( )R tF t l平均無(wú)故障工作時(shí)間平均無(wú)故障工作時(shí)間 是元件壽命時(shí)間隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望值。2)可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)是元件在起始時(shí)刻完好的條件下，在時(shí)間區(qū)間不發(fā)生故障的概率。是元件在起始時(shí)刻完好的條件下，在時(shí)間區(qū)間發(fā)生首次故障的概率l可靠度可靠度l不可靠度不可靠度 二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) ( )f t( ) t=n故障次數(shù)年數(shù)( ) t( )0tl故障密度故障密度是元件在期間發(fā)生第一次故障的概率。是元件從起始時(shí)刻直至?xí)r刻完好條件下，在時(shí)刻以后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)。l修復(fù)率修

9、復(fù)率是表示可修復(fù)元件故障后被修復(fù)能力的指標(biāo)，或者說(shuō)是在平均單位時(shí)間內(nèi)能修復(fù)設(shè)備的臺(tái)數(shù)。不可修復(fù)元件可修復(fù)元件在設(shè)備正常壽命期內(nèi)，在檢修能力不變的情況，也是常數(shù)。l故障率故障率二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) DT01tDTt edtSTSUDTTTl平均修復(fù)時(shí)間平均修復(fù)時(shí)間也稱平均停運(yùn)時(shí)間，是元件每次連續(xù)檢修所用時(shí)間的平均值。l平均運(yùn)行周期平均運(yùn)行周期平均故障間隔時(shí)間，是指元件在相鄰兩次故障之間（包括修復(fù)時(shí)間在內(nèi)）時(shí)間的數(shù)學(xué)期望值。二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) 111UUSUDTTATTTAl可用度可用度l不可用度不可用度也稱不可用率，是指元件在起始時(shí)刻正常工作的條件下，在時(shí)刻處于故障狀態(tài)的概率。

10、也稱可用率，是指元件在起始時(shí)刻正常工作的條件下，在時(shí)刻處于正常工作狀態(tài)的概率。1AA fl故障頻率故障頻率表示設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下，每年平均故障次數(shù)，是平均運(yùn)行周期的倒數(shù)。11111SUDfAATTT二、可靠性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo) 三、電氣主接線系統(tǒng)的可靠性計(jì)算三、電氣主接線系統(tǒng)的可靠性計(jì)算1)串聯(lián)系統(tǒng) 系統(tǒng)中任一元件故障整個(gè)系統(tǒng)就故障，或者說(shuō)必須全部元件均完好系統(tǒng)才完好。串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等于各元件可靠度之積，系統(tǒng)的故障率等于各元件故障率之和。l串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比其中可靠度最小元件的可靠度都要小l串聯(lián)元件越多，系統(tǒng)可靠度越低l串聯(lián)元件越多，系統(tǒng)故障率越高l提高可靠度最小元件的可靠度111U1U1T1TnsiinsiinsiisniiRRAA可靠度：故障率：可用度：平均壽命：2）并聯(lián)系統(tǒng)）并聯(lián)系統(tǒng)