可靠性经济性计算综述

第三章常用计算的基本理论和方法§3.4技术经济分析发电厂和变电所的电气主接线的选择，是在充分研究原始资料的基础上，先提出若干个基本可行的主接线方案，经分析评价逐渐淘汰。经济比较包括计算综合投资、计算年运行费用和方案综合比较三方面内容。一、综合总投资电气主接线综合总投资主要包括变压器投资，开关设备、配电装置综合投资以及附加投资（如运输安装等）。主体设备的综合投资附加费用比例系数，220kV取70，110kV取90二、年运行费用主要包括一年中电能损耗费，检修、维护费和设备折旧费。损耗电能的电价变压器年电能损耗检修维护费率，取为0.022~0.042折旧费率，取为0.005～0.058三、各方案综合比较

将各方案基本建设期和生产运行期的全部支出费用均折算至计算期的第一年，现值低的方案为可取方案。1.费用现值法费用现值全部投资，包括固定资产和流动资金年经营成本计算期末回收固定资产余值计算期末回收流动资金电力工业基准收益率或折现率计算期折现系数2.年费用比较法三、各方案综合比较

将参加比较的各方案在计算期内全部支出费用折算成等额年费用后进行比较，年费用低的方案为可取方案。原电力工业部的年费用计算公式为：三、各方案综合比较

施工年限，第年即工程建成年工程实用年限，寿命开始投产年工程施工期内每年的投资投产后逐年运行费用第１项表示施工期内逐年投资折算到第年的动态总投资，向后折算。第３项表示从工程建成开始到经济寿命期止逐年运行费用折算到第年的动态总运行费用，向前折算。为等额分付资本回收系数，第二各中括号表示动态综合总费用：第２项表示工程投产到工程建成期间逐年运行费用折算到第年的动态总运行费用，向后折算。第一个中括号三、各方案综合比较

3.抵偿年限法（静态比较法）若方案１综合投资多于方案２，但年运行费少于方案２，则可求出其抵偿年限：、方案１、２的投资、方案１、２的运行费=5~8年，如计算的小于５年，则应选用投资多的方案１（比方案２多投资的钱不到５年就可收回，以后每年都节省年运行费），否则若大于8年，则应选方案２为宜。取例题某工程计划4年建成，第2年即部分投产，4年中的逐年净投资分别为1000万元，800万元，500万元和100万元，自第2年起逐年运行费分别为10万元，20万元，30万元，40万元（以后不再变动），预期寿命为8年，投资回报率为i=0.1，求计及投资时间价值的年费用。例题某电气主接线设计中，有两个技术性能相当的初步方案，其中方案1的综合投资为900万元，年电能损耗为，折旧费及检修维护费合计为30万元；方案2的综合投资为800万元，年电能损耗为，折旧费及检修维护费合计为20万元。设平均电价为0.20元/，标准抵偿年限为5年，试用抵偿年限法选出最佳方案。§3.5电气设备及主接线的可靠性分析目的：设计和评价电气主接线；选择最优方案；选择最佳运行方式；安排检修计划；可靠性和经济性搭配。发电厂电气主系统是电力系统的重要组成部分，其电气设备和电气主接线的可靠性不仅影响到本厂或本变电所的供电可靠性，也直接关系到电力系统的可靠性。对其进行可靠性分析，计算可靠性指标，为设计、运行和管理等提供更为科学的依据。可靠性：是元件、设备和系统在规定的条件下和预定生活间内，完成规定功能的概率。电气设备分类：可修复元件和不可修复元件电气设备的工作状态：运行状态和停运状态一、基本概念二、可靠性指标

可靠度

一个元件在预定时间不可靠度

表示元件在小于或等于预定时间发生故障的概率是寿命Ｔ大于时刻t

的概率。1）不可修复元件的可靠性指标内和规定条件下执行规定功能的概率，二、可靠性指标

故障密度函数表示单位时间内发生故障的概率

故障率故障密度函数与可靠度函数的比，表元件已正常工作到时刻，在时刻以后的下一个时间间隔内发生故障的条件概率二、可靠性指标

平均无故障工作时间

是元件寿命时间随机变量的数学期望值。2)可修复元件的可靠性指标

是元件在起始时刻完好的条件下，在时间区间不发生故障的概率。是元件在起始时刻完好的条件下，在时间区间发生首次故障的概率可靠度不可靠度二、可靠性指标

故障密度是元件在期间发生第一次故障的概率。

是元件从起始时刻直至时刻ｔ完好条件下，在时刻ｔ以后单位时间内发生故障的次数。修复率是表示可修复元件故障后被修复能力的指标，或者说是在平均单位时间内能修复设备的台数。不可修复元件可修复元件在设备正常寿命期内，在检修能力不变的情况，也是常数。故障率二、可靠性指标

平均修复时间

也称平均停运时间，是元件每次连续检修所用时间的平均值。平均运行周期平均故障间隔时间，是指元件在相邻两次故障之间（包括修复时间在内）时间的数学期望值。二、可靠性指标

可用度Ａ不可用度

也称不可用率，是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻ｔ处于故障状态的概率。也称可用率，是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻ｔ处于正常工作状态的概率。故障频率表示设备在长期运行条件下，每年平均故障次数，是平均运行周期的倒数。二、可靠性指标

三、电气主接线系统的可靠性计算1)串联系统系统中任一元件故障整个系统就故障，或者说必须全部元件均完好系统才完好。串联系统的可靠度等于各元件可靠度之积，系统的故障率等于各元件故障率之和。

串联系统的可靠度比其中可靠度最小元件的可靠度都要小串联元件越多，系统可靠度越低串联元件越多，系统故障率越高提高可靠