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《供电系统设施管理技术、方法及应用》之二十五:技术老化

已有 1172 次阅读 2018-5-4 19:46 |个人分类:电力科技|系统分类:科研笔记| 配电系统, 配电网, 输配电系统管理

电力系统中使用的大多数设备都是利用成熟技术制造的。虽然变压器和断路器等设备在设计上不断改进,但这些设备作为商业设备已经存在一个多世纪了,而且,它们在设计和性能上的提高只是一种渐进的完善,并没有革命性的突破,因此,这些设备都可相互兼容地安装在电力系统中正常运行。从这一点看,这种新老设备的更新并不是什么很大的事件。例如,一台状况良好的已服役四十年的变压器需要的维护费用较高,不如一台全新变压器经济、高效,但这种量上的差异并不大,还不足以证明必须更换一台新变压器。大多数情况下,如果一台设备已工作了很长时间,更换零配件会成为一个大问题。比如,有些电力系统中的断路器已经使用了五十年、甚至更长时间,而这些断路器的备件已经不再生产,这时,当需要更换零件时,不得不在工厂定制或从废旧设备上拆下、再利用。

但是在电力系统中使用的大部分设备都会遇到技术老化问题。最普遍的是数字化设备,如计算机控制系统、数据通信设备以及自动化和远程监控方面的高科技设备等。通常,这类产品在研制出后三五年就有了升级或替代产品,这些新产品具有更好的性能,虽然旧设备这时仍在使用,但它们的性能已远远落后于新产品。在这种情况下,电力企业需要对新系统的效益进行经济评估,以确定是否需要更换设备以提高系统效能。大多数情况下,这种评估的结果都是需要更换。

除了性能因素要求更换新设备外,还有其他一些因素不允许设备连续运行长达几十年的时间。首先,一种设备制造出来后,有时,它的配件供应只能保证十年左右,因此,不太可能让设备运行数十年;其次,即使可以得到备件,但由于新设备的测试和维护方法完全不同,因此,难以找到胜任的维修人员或其代价很大。

尽管用于控制和自动化方面的数字设备遇到的技术老化问题最多、最普遍,但电力行业面临的最重大问题是电力市场正走向全面放开的局面,这可是一个两难的机会,原因就在于发电设备的技术老化问题。一方面,电力企业大都拥有已经运行了十五到二十年的发电机组,这些机组到现在还没有完全报废,仍在使用,电力企业在购买这些机组时贷了许多款,需要三十年还清,目前,还有大量的贷款需要偿还。

但另一方面,自从购买了这些发电机以来,发电机的设计技术已经有了很大的提高,新型发电机的性能已远远超过那些老式发电机,不仅每度电的发电成本比以前要少1美分,而且,维护频率少,运行费用低,需要的操作人员也比以前少。因此,在一个全面开放的电力市场里,新投资人显然会购买这些新设备,从而与那些拥有旧设备的电力企业展开“不公平”的竞争。因此,在电力市场全面开放的转型期间,这些老设备成了弃之可惜、留着无用的鸡肋。电力企业在购买这些设备时都想着肯定能够收回成本,但现在却面临着设备老化问题,而且用来还贷的销售收入也在下降。

    在输配电领域,控制、自动化和计量方面的技术老化将是一个持续的重要问题,同时,技术的快速进步将继续影响着电力设备的升级换代,包括发配电、电力电子和电力质量设备以及自动化和控制系统等。



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