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1、办生技202330号Q/csg中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG1XXXXXX.1-2023I1okV-50OkV组合电器(G1S和HGIS)全寿命周期成本(1CC)实用化计算导则(试行)2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施中国南方电网有限责任公司发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14可靠性技术指标35全寿命周期成本计算4附录A可靠性证方法12附录B预防性维修项目15附录C修复性维修项目17附录D故障检测率和故障隔离率统计表18附录E加速老化试验的设计19一,/刖百随着电力体制改革的深入推进,电力企业的盈利模式将发生根本性的变化,这要求电力企业要加强资产
2、和成本管理,提升设备采购质量,延长设备使用寿命,提高资产效益。随着中国进入高质量时代,企业在“提质增效”和“转型升级”过程中,质量意识普遍增强,对以可靠性为中心的质量技术需求将更加迫切。随着“云大物移智”等先进技术的发展,南方电网公司提出了建设“数字电网”,对高可靠性智能电力设备的需求非常迫切。为全面规范南方电网公司开展基于1CC理念的I1OkV-50OkV组合电器(GIS和HGIS)采购,特制定本标准。本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理并负责解释。本标准主编单位:中国南方电网有限责任公司生产技术部、南方电网科学研究院有限责任公司、广东电网有限责任公司本标准主要起草人:喇
3、元、张帅、彭在兴、王颂、刘凯、张杰、易林、林李波、李晨涛。IIOkV-50OkV组合电器(GIS和HGIS)全寿命周期成本(1Ce)实用化计算导则1范围本标准给出了I1OkV-50OkV组合电器(GIS和HG1S)全寿命周期成本(1CC)相关的可靠性技术指标,并给出了其1CC计算方法。本标准适用于IIOkV-50OkV组合电器(G1S和HGIS)全寿命周期成本(1CC)的计算。2规范性引用文件下列文件对于本规定的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注明日期的版本适用于本规定;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规定。GB1984-2014高压交流断路器GB198
4、5-2014高压交流隔离开关和接地开关GBZT2423.50-2012环境试验第2部分:试验方法试验Cy恒定湿热主要用于元件的加速试验GB/T2900.20-2016电工术语高压开关设备GB/T3187-1994可靠性和维修性术语GB7674-2008额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备GBZT11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GBZT10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验D1/T402-2016高压交流断路器D1/T486-2010交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件D1/T593-2016高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求D1/T617
5、-2010气体绝缘金属封闭开关设备技术条件QCSG1206007-2017电力设备检修试验规程Q/CSG210020-2014中国南方电网有限责任公司电力事故事件调查规程变电一次设备运行质量评价规则IEC60300-3-3Dependabi1itymanagement-Part3-3:App1icationguide-1ifecyc1ecosting3术语和定义下列术语和定义适用于本文件3.1可靠性re1iabi1ity指产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。3.2测试性testabi1ity指产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降)并隔离其内部故障的一种能力。3
6、.3维修性maintainabi1ity指产品在规定条件下和规定时间内,按规定的程序和方法维修时,保持或恢复到规定功能的能力。3.4模块化modu1arity本标准依据使用阶段的需求扩充含义是指根据产品在使用寿命期间的检修需要,将产品分割为若干个功能模块,各功能模块在物理上尽可能实现即插即用,减少更换各模块的更换和调试时间,即修堂时间。3.5标准化standardized指在一定时期内,面向通用产品,采用共性条件,制定统一的标准和模式,开展的适用范围比较广泛的设计,适用于技术上成熟,经济上合理,市场容量充裕的产品设计。3.6智能化inte11igent指产品在云计算、物联网、移动互联网、大数据
7、和人工智能等技术的支持下,所具有的能动地满足人的各种需求的属性。3.7大修周期overhau1interva1产品使用到开展大修时的寿命单位数称为大修周期。3.8故障fai1ure故障是指产品不能执行规定功能的状态,通常指功能故隙,因预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源不能执行规定功能的情况除外。我们将电力企业中规定的由于设备故隙导致的事故事件和紧急重大缺陷定义为A类故障,将一般和其他缺陷定义为B类故障。3.9故障率rateoffai1ure()工作到某时刻尚未发生故障的产品,在该时刻后单位时间内发生故障的概率,称为产品的故隙率。3.10故障检测率fau1tdetectionra1e(FD
8、R)是用规定的方法正确检测到的故隙数和被测产品发现的故障总数之比,用百分数表示。3.11故障隔离率fau1tiso1ationrate(FIR)指用规定的方法正确地把检测到的故障数隔离到不大于规定模糊度的故隙数与检测到的故障数之比,用百分数表示。3.12预防性维修时间preventivemaintenancetime(PMT)预防性维修是指通过对产品系统检查、检测和发现故障征兆并采取措施以防止故障发生,使其保持在规定状态所进行的全部活动。它包括润滑、操作人员监控、定期检查、定期拆修和更换等工作类型。对设备进行预防性维修所用的时间即为预防性维修时间。3.13修复性维修时间correctivema
9、intenancetime(CMT)修复性维修是产品发生故障后,使其恢复到规定状态所进行的全部活动,它包括下列一项或几项活动:故障定位、故障隔离、分解、更换、再装、调校及检测等。修复性维修常常是非计划的,对设备进行修复性维修所用的时间即为修复性维修时间。3.14一次试验通过率passrateoffirsttest指出厂(现场)试验的一次试验通过率,反映了产品可靠性程度。如一个工程10个间隔,有1个间隔出现了某项或几项试验不通过的情况,那么该工程的一次试验通过率为90%。1CC1ifecyc1ecost全寿命周期成本,也被称为全寿命周期费用。它是指产品在有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本
10、,它包括投资成本(CD、运行成本(CO)、故障成本(CF)、维修成本(CM)、退役成本(CD)o3.16组合电器性能GIS(HGIS)performance将组合电器性能按验证的型式试验项目分为九类,包括开合性能、机械性能、绝缘性能、载流性能、密封性能、结构性能、二次性能、环控性能、测保性能。其中,开合性能通过断路器、隔离开关(含接地开关)各种开断和关合试验进行验证;机械性能通过机械特性、机械寿命和噪音试验进行验证;绝缘性能通过主回路绝缘、局放、绝缘子的热性能、气体状态测量、无线电干扰电压试验进行试验验证;载流性能通过主回路和接地回路电阻、温升试验、主回路和接地回路承载额定峰值和额定短时耐受电
11、流能力的试验、接地连接的腐蚀试验进行验证;密封性能通过密封试验、密封胶的老化试验、隔板的密封性能、高低温试验进行验证;结构性能通过外壳强度、评估内部故障电弧效应、隔板的压力、抗震试验进行验证;二次性能通过辅助和控制回路的抗扰性试验、辅助和控制回路的附加EMC试验、辅助和控制回路的附加试验、湿度试验、辅助和控制回路的发射试验进行验证;环控性能通过防护等级、淋雨试验进行试验验证;测保性能通过避雷器、电流互感器和电压互感器的相关型式试验来验证。对应组合电器的性能失效同样归类为九类故障模式。4可靠性技术指标4.1 指标体系依据IEC60300-3-3,选用跟1CC密切相关的设备技术指标,包括制造指标2
12、个,一次试验通过率和制造时间;安装指标2个,一次试验通过率和安装时间;使用指标6个,设计寿命/大修周期、故障率、故障检测率、故障隔离率、预防性维修时间、修复性维修时间。根据选用的技术指标提出对设备的设计要求,包括智能化和集成化、模块化和标准化,建立设备与全寿命周期成本密切相关的技术指标体系如下图所示。I陶罐改时11制造时网11安装时同11故Q车11故障隔离率11,jfe修11停电他UI1I事件率11应需71Iig弊gt费II设计11超成本11安装成本11器嚣11篇鬣11器歌11被E11蛾成本11/成本11退役成本I设计、制造、安装阶段投运时间To图1设备与全寿命周期成本密切相关的可靠性技术指标
13、体系4.2 设计要求(1)产品设计宜考虑产品的智能化和集成化。设计时应采用先进的技术手段提高其测试性和维修性指标。(2)产品应采用标准化和模块化设计提高其维修性指标,减少预防性维修时间和修复性维修时间。(3)产品设计应考虑经济性,使全寿命周期的成本最优。4.3 制造指标在制造过程中应记录一次试验通过率和制造时间,并作为1CC计算的依据。4.4 安装指标在安装过程中应记录一次试验通过率和安装时间,并作为1CC计算的依据。4.5 使用指标(1)设计寿命为40年。(2)预防性维修项目应严格按照CSG1206007-2017电力设备检修试验规程执行,预防性维修的小修(即B修)周期应严格按照该规程规定的
14、周期执行,大修(即A修)周期在经过论证后可延长。5全寿命周期成本计算5.1 总则5.1.1 计算公式的实用化为了便于全寿命周期成本计算,以下各项成本的计算均进行了实用化处理,在实际应用时应采用实用化公式。5.2 全寿命周期成本1CC1CC=CI+CO+CF+CM+CD式中:CI投资成本;CO运行成本;CF故障成本;CM维修成木;CD退役成本。5.3 投资成本CIC7=CZ1+CZ2+CZ3+C74式中:CI1制造成本,包括制造厂家产品设计研发的成本分摊以及运输、储存等费用;C12安装成本;CI3制造返工损失,即由于厂内装配工艺不良通过出厂试验发现而造成的返工损失;CI4安装返工损失,即由于包装
15、、运输、存储和安装工艺不良通过现场试验发现而造成的安装返工损失。5.3.1 制造成本C11CI1=TO式中:TO投标报价,由投标环节确定;投标报价由厂家综合考虑全生命周期中的各项成本后报出,包括:设备本体,备品备件,按检修试验规程规定的设备全生命周期运维以及缺陷、故障以及可能存在的设计隐患整改所需的耗材费用。注:(1)在全生命周期内,设备运维权责不变,由南方电网按照电力设备检修试验规程和变电设备运维规程进行运维。(2)按照现行的运维要求,设备全生命周期中所需的运维检修材料由厂家免费提供,详见1CC设备采购技术规范书。(3)在全生命周期内,设备的缺陷、故隙由厂家免费进行维修或更换。(4)在全生命周期内,若设备发生缺陷或故障次数超过全生命周期极限值时,生产厂家除免费维修或更换外,需赔偿因此而产生的相关损失。(5)在全生命周期内,设备设计缺陷、批次性缺陷、隐患由厂家免费进行整改。5.3.2 安装成本CI2根据历史工程数据取固定值TI,I1OkVGIS安装成本取5W;220kVGIS安装成本取7W;500k