根据导线选型浅谈输电线路全寿命周期的造价管理

根据导线选型浅谈输电线路全寿命周期的造价管理

连栎

长沙电力设计院有限公司，湖南省 长沙市 410000

摘要：输电线路全寿命周期可以理解为从规划、设计、施工、运行到退运回收的全过程，其全寿命周期造价可分为一次投资成本、运行损耗成本、运行维护成本以及退运成本，其中运行损耗成本可纳入运行维护成本中。本文依托一个工程实例，通过输电线路工程中的一个重要组成部分——导线的一次投资成本、运行损耗及运行维护成本、退运回收成本来浅析全寿命周期造价管理在输电线路中的应用。

关键词：输电线路，全寿命周期造价，成本，导线

引言

电力行业的全寿命周期大多是指从工程的长期经济效益出发，全面考虑工程决策、设计、实施、运行维护、后期改造，直至退运回收的全过程，输电线路是电网建设中的重要环节，其全寿命周期管理是必然的发展方向。在输电线路中应用全寿命周期的管理方法，有利于提升工程整体水平，节约建设投资，增强电网运行的可靠性，使投资效益最大化。

本工程依托鼎功—丛塘Ⅰ回220kV线路改造工程，在导线选型比较中从全寿命周期的角度分析，综合考虑项目的建设造价和运行、维护成本，从多个方案中，按照综合方案全寿命周期成本最小化、功能最大化的原则，选择最佳实施方案，在确保设计质量的前提下，实现工程项目全寿命周期价值最大化的目标。

1.工程概况

现状线路为在运鼎功—丛塘Ⅰ回220kV线路，全线均为架空线路，路径总长为25.859km。现状导线型号为JL/G1A-400/50，可输送功率为252MW。根据系统要求，本线路需增容至530.40MW。

增容改造可以通过进行升压改造、增大导线截面、提高导线允许温度3种方法实现。鼎功—丛塘Ⅰ回为已建成的220kV线路，线路运行已有十年多，线行周边房屋密集，升压改造与增大导线截面均需对杆塔进行改造，如改造杆塔，需重新选择路径，不仅投资大，实施周期也很长。根据上述分析，将现状的普通导线更换为一种耐热导线，可以较好的实现线路增容的目的，也是国内常用的旧线路改造方式之一，能大大提高输电能力。

2.导线全寿命周期造价分析

在同一设计条件下，由于导线机械特性、材质的差异，除导线本身的成本外，每公里线路杆塔基数、塔重、绝缘子和其他附加金具的种类也略有差异，因而几种导线结构的全寿命周期造价投资是不一样的。根据不同型号导线全寿命周期造价的比较进行选线，可以更加科学的减少建设投资，在满足要求的情况下使效益最大化。

2.1导线一次投资成本比较

2.1.1导线本体一次投资比较

根据目前导线的市场报价及设计提资，普通耐热铝合金绞线JNRLH1/G1A-400/50自重2.45t/km，单价2.45万/t，导线费用3.7万元/km；应力转移型特强钢芯软铝型线绞线AF(SZ)+S4A-400/52自重1.508t/km，单价2.7万/t，导线费用4.072万元/km；间隙型超耐热铝合金导线JNRLH1S/G5A-400/50自重1.495t/km，单价4.1万/t，导线费用6.13万元/km。

由于导线自重及单价的差异，JNRLH1/G1A-400/50型导线本体造价每公里3.7万，AF(SZ)+S4A-400/52型导线每公里较JNRLH1/G1A-400/50型导线贵0.372万, JNRLH1S/G5A-400/50型导线每公里较JNRLH1/G1A-400/50型导线贵2.43万。

2.1.2含配套金具的导线一次投资比较

为了保证更换耐热导线温升后对地或对其它障碍物的距离满足要求，需按导线温度温升选择适用的配套金具。根据设计提资计算，更换25.859km路径长度的线路，普通铝合金绞线耐热导线及其配套金具费用约115万元。

同样，若采用应力转移型特强钢芯软铝绞线，经计算导线及配套金具管费用约145万元。

若采用间隙型超耐热铝合金绞线，不更换杆塔情况下，导线及配套金具管费用共需约215万元。

从导线一次投资成本综合比较可以看出，间隙型超耐热铝合金导线费用最高，采用应力转移型特强钢芯软铝型线绞线其次，采用普通耐热铝合金绞线费用最低。

2.2导线运行损耗成本比较

全寿命期造价管理考虑了资金的时间价值，是一种动态的价值管理方法。运行损耗成本可以将各方案投运年总投资按照资金的时间价值折算到某基准年（NPV），然后将折算后的费用（NPV）按基准收益率折算到运行期的各年（AC），年费用最低的方案在经济上最优。

按电力工业部(82)电计字第44号文《颁发“电力工程经济分析暂行条例”的通知》第十五条年费行最小法的计算方法，线路工程简化计算公式为：

折算到工程投运年的总投资：

根据本工程的实际情况，进行最小年费用计算条件如下：

(1)  经济使用年限为30年，施工期按1年计，一年投资为100％。

(2)  年最大损耗小时数按2900h计。

(3)  电价按0.45元/kW•h计。

（4）JNRLH1/G1A-400/50导线单位长度年损耗费用

4.64万元/km，AF(SZ)+S4A-400/52导线单位长度年损耗费用4.58万元/km，JNRLH1S/G5A-400/50导线单位长度年损耗费用4.85万元/km。

2.3导线退运回收成本比较

当导线到达使用年限时，其残值等于导线回收价格减去拆除、运输费用的，在此按照导线购买价格的40%进行评估。JNRLH1/G1A-400/50导线回收成本为1.48万/km，AF(SZ)+S4A-400/52导线回收成本为1.63万/km，JNRLH1S/G5A-400/50导线回收为2.45万/km。

2.4导线全寿命周期造价比较

(1)JNRLH1/G1A-400/50导线单价2.45万元/t，导线费用3.7万元/km，含配套金具后导线费用4.45万元/km，单位长度年损耗费用4.64万元/km，导线退运回收成本1.48万元/km，导线全寿命周期成本10.57万元/km。

(2)AF(SZ)+S4A-400/52导线单价2.7万元/t，导线费用4.072万元/km，含配套金具后导线费用5.61万元/km，单位长度年损耗费用4.58万元/km，导线退运回收成本1.63万元/km，导线全寿命周期成本11.82万元/km。

(3)JNRLH1S/G5A-400/50导线单价4.1万元/t，导线费用6.13万元/km，含配套金具后导线费用8.31万元/km，单位长度年损耗费用4.85万元/km，导线退运回收成本2.45万元/km，导线全寿命周期成本15.61万元/km。

3结论

根据以上分析：

(1)间隙型超耐热铝合金导线（JNRLH1S/G5A-400/50)本体投资高，又无明显的节能性能，故其全寿命周期成本最高；

(2)应力转移型特强钢芯软铝型线绞线（AF(SZ)+S4A-400/52)虽然本体投资较高，但具有一定的节能性能，故其全寿命周期成本居中；

(3)普通耐热铝合金绞线（JNRLH1/G1A-400/50)的节能较果良好，在输送容量高、损耗小时数多时，其全寿命周期成本最小，具有明显的经济性优势。

4.结语

     电力建设全寿命周期目前仍在探索阶段，同时全寿命周期管理是复杂的研究，每个环节相辅相成环环相扣，目前虽然在实践中积累了一定工作成果，但是对于一些问题的认识和研究还不够深入。从单纯的全寿命周期管理贯穿到整个工程的全寿命周期还需要建立相对完整的工程建设、运行、退运回收的数据库，建立相对健全的运行损耗跟踪系统，开发使用寿命更长的新型材料设备。相信电力建设跟着国家倡导的可持续发展的科学发展观，坚持运用全寿命周期管理理念能够更好的建设出资源节约型、环境友好型、整体效益最优的电网。

参考文献

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