技术经济在电力的应用

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本文作者：罗军川工作单位：广元电业局

1问题的提出

1995年,某110kV变电站主变(型号SFS-10000/110,1968年6月保定变压器厂制造)遭遇两次低压出口短路事故。由于当时直流电源系统故障未投入,继电保护未能及时切除,致使45IN短路电流(计算分析结果)对变压器线圈的作用时间延长,线圈内部温度急骤上升,可能在某接触不良处首先熔断或部分熔断(断股)。而且,该变系服役近三十年的老旧薄绝缘变压器,线圈在承受两次强大的电磁力冲击后,导致局部松散,变形或被蹦断。计算分析认为该变低压侧C相绕组断股1/3左右,其它绕组均有不同程度地损伤,吊芯检查发现许多铜珠及烧焦的白纱带,证实绕组确已严重烧坏。由于故障点位于绕组内部,现场难以观测及修复,因此,当时提出有两种技术方案可供选择:即要么更新,要么返厂改造(更换绕组)。经过反复讨论,决策者们最终选定投资较少的返厂改造方案,但缺乏足够的科学的理论依据,无法让人信服。

2方案论证

绕组匝数、变电器容量等基本参数均不变,投资3910万元即可完成。但铁芯未予更换,其为60年代热轧硅钢片叠制技术,且已运行三十年,芯片间的绝缘可能局部损坏,涡流增大,运行中铁芯损耗显著增大,因此,投入运行后其经济效益相对较差。方案乙(新上一台节能变压器)。投资50万元左右购一台SZ8-6300/110新型节能型变压器取而代之。表面看来,该方案较方案甲多投资1110万元左右,但该变为节能型,运行效率高、经济效益好。两种技术方案所选用的变压器规格型号如表1所示:表1二方案所用变压器规格型号参数型号空载损耗(kW)负载损耗(kW)空载电流(%)阻抗电压(%)SFS-10000/110(方案甲)66132(实测)58194611879182SZ8-6300/110(方案乙)916875411141015为了使二方案满足可比原则,假定:¹使用寿命均按25年计;º运行中所发生的运行维护、检修费用相同(其实甲方案维护费一般较大);»两方案的竣工时间相同,即停电损失相当;¼年利率均按10%计。由此,方案乙较方案甲降损为:(66132+581946)-(916875+41)=7415785kW按广元现行社会综合电价261元/千度计,即方案乙较方案甲年多创效益为:74158@8760@261/1000=17105(万元)则甲、乙二方案的投资、收益情况见表2所示(当地平均负荷仅2000kW)表2二方案投资收益明细表年末方案01~25备注方案甲(万元)方案乙(万元)-39-50457127474132收益值按现行负荷,电价计算所得212方案比较无疑,二投资方案在技术上是可行的,都完全满足当地电力负荷的需要(该站现行负荷仅2000kW左右)。但在经济上是否合理,孰为较优,实难仅凭表面条件得出科学结论,只有运用技术经济分析方法对二方案的经济效益作定量分析与比较,方令人信服。31211净现值法(亦净折理论法)NPV甲=-39+A(P/A,10%,25)=-39+457127@91077=4111166(万元)若乙方案所替换下来的故障变压器按残值8万元折算,则:NPV乙=-42-Ac(P/Ac,10%,25)=-42+91077@4741323=4263143(万元)由此可知,NPV乙>NPV甲>0,根据经济效益评价方案的判据,当i=10%时,甲、乙二方案在经济上均可行,但根据相对效果评价的/择优原则0,则乙方案优于甲方案,且多创经济效益按现值折算约为151177万元。

3敏感性分析

选择设备使用寿命,折现率作为不确定因素,分别作财务敏感性分析。令使用寿命、折现率分别按?20%、?50%进行敏感性分析,分析评价指标详见表3。表3对财务评价指标的敏感性分析表计算值变化因子NPV甲(万元)NPV乙(万元)使用寿命n20%-20%4271170385412144291443996139折现率i50%-50%2916181640517930241026643111根据表3可以看出,不确定因子的变化并不影响NPV乙>NPV甲的分析结论,因此乙种方案较甲方案敏感度小(即风险小),由此,乙方案为较优方案。

4结论与建议

1技术经济分析结果认为,乙方案较甲方案经济效果好,风险度低,为较优方案;2)在电力工程投资决策时,运用技术经济分析方法,对不同技术作定量分析与评价,实现方案优选,力戒主观偏见造成决策失误。