基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法，包括以下步驟：S01：運用全壽命周期的方法，分析節(jié)能導線在不同的線路單位工程對本體工程費、編制年價差和其他費用的影響；S02：針對六種一般工程類型，從導線的材料量及費用、桿塔耗鋼量及費用四個方面計算，分析采用節(jié)能導線對工程造價的影響；S03：進行節(jié)能效果分析，計算并探討不同類型工程采用節(jié)能導線后，單位造價及節(jié)能效果對年費用的敏感性變化。本發(fā)明能夠有效提供一個科學合理節(jié)能導線選擇參考標準或邊界條件，得出選用各類型節(jié)能導線的邊界條件，能夠更加科學、便捷地選定所適用的節(jié)能導線類型。
【專利說明】基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)線路工程中經(jīng)濟性分析方法，具體是一種線路工程中基于全 壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 推廣應(yīng)用節(jié)能導線是國家電網(wǎng)公司貫徹落實科學發(fā)展觀，加快推進"兩個轉(zhuǎn)變"， 建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的內(nèi)在需求；是貫徹全壽命周期理念，集成應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝， 建設(shè)綠色電網(wǎng)的重要舉措；是提高工程技術(shù)含量，降低工程壽命周期總體費用，提高電網(wǎng)運 營效益，提升電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量的具體實踐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，為了在今后的輸電線路工程前期工作中，能夠更加科學、便捷地選定 所適用的節(jié)能導線類型，開展采用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析，提供一個科學合理節(jié)能導線選 擇參考標準或邊界條件，本發(fā)明提供一種基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方 法。
[0004] 本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)：一種基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方 法，其特征在于，包括以下步驟： 501 :運用全壽命周期的方法，分析節(jié)能導線在不同的線路單位工程對本體工程費、編 制年價差和其他費用的影響； 502 :針對六種一般工程類型，從導線的材料量及費用、桿塔耗鋼量及費用四個方面計 算，分析采用節(jié)能導線對工程造價的影響； 503 :進行節(jié)能效果分析，計算并探討不同類型工程采用節(jié)能導線后，單位造價及節(jié)能 效果對年費用的敏感性變化。
[0005] 在本發(fā)明一實施例中，所述步驟S03具體如下：在進行節(jié)能效果分析時，年平均電 能損失的大小是采用節(jié)能導線的一個決定性因素；基于節(jié)能導線的節(jié)能效果分析，對不同 工程類型采用節(jié)能導線單位造價進行分析，并且針對單位造價及節(jié)能效果對年費用的敏感 性進行深入分析。
[0006] 本發(fā)明能夠有效提供一個科學合理節(jié)能導線選擇參考標準或邊界條件，得出選用 各類型節(jié)能導線的邊界條件，能夠更加科學、便捷地選定所適用的節(jié)能導線類型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明方法流程圖。

【具體實施方式】
[0008] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相 關(guān)附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0009] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方 法，包括以下步驟： 501 :運用全壽命周期的方法，分析節(jié)能導線在不同的線路單位工程對本體工程費、編 制年價差和其他費用的影響； 502 :針對六種一般工程類型，從導線的材料量及費用、桿塔耗鋼量及費用四個方面計 算相關(guān)指標，分析采用節(jié)能導線對工程造價的影響； 503 :進行節(jié)能效果分析，計算并探討不同類型工程采用節(jié)能導線后，單位造價及節(jié)能 效果對年費用的敏感性變化。
[0010] 所述步驟S01中，要確定節(jié)能導線的定義和分類。所謂節(jié)能導線指的是在等外徑 (等總截面）條件下，與鋁線導電率為61%IACS的鋼芯鋁絞線相比，直流電阻（20°C)更小的 導線。節(jié)能導線主要有以下三類： (1)鋼芯高導電率硬錯絞線（high conductivity aluminum conductor steel reinforced) 由多根圓硬鋁線和鍍鋅鋼線組成，以多根鍍鋅鋼線為芯，外部同心螺旋絞多層導電率 不低于61. 5% IACS的硬鋁圓線。
[0011] 鋼芯高導電率硬鋁絞線采用63%IACS高導電率鋁線（國際退火銅導電率為 100%IACS)，替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS鋁線，與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相 t匕，由于鋁線導電率的提高，可使導線整體直流電阻值降低，導電能力提高，電能損耗減少。
[0012] 錯合金芯高導錯絞線（high conductivity aluminium conductor aluminium alloy reinforced) 以多根鋁合金線同心絞合作為芯，其外同心絞合一層或多層高導鋁線，構(gòu)成的絞線稱 之為鋁合金芯高導鋁絞線。
[0013] 鋁合金芯高導鋁絞線采用52. 5%IACS (或53%IACS)高強度鋁合金芯替代普通鋼芯 鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線，導線外部采用61. 5%IACS至63%IACS的鋁線替代普通鋼芯鋁 絞線61%IACS的鋁線。在等總截面應(yīng)用條件下，由于基本無導電能力的9%IACS鋼芯被鋁合 金芯替代，所以鋁合金芯鋁絞線的直流電阻比普通鋼芯鋁絞線更小，因此提高了導電能力。
[0014] 錯合金絞線（all aluminium alloy conductor) 由多根鋁合金線同心絞合而成的絞線。
[0015] 以鋁、鎂、硅合金拉制的鋁合金單絲絞制成的絞線，為單一金屬絞線，抗拉強度接 近于銅線，導電率及重量接近于鋁線。鋁合金絞線分為高強度鋁合金線及中強度鋁合金線。 高強度鋁合金絞線采用53%IACS高強度鋁合金材料，我國從60年代開始研制和開發(fā)高強度 鋁合金線，在90年代引進國外先進的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量達到國際先進水平； 中強度全鋁合金絞線則采用58. 5%IACS中強度鋁合金材料，與等總截面的高強度鋁合金線 相比提高了導電率，降低了抗拉力。與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，同樣由于鋁合金材 料替代了鋼芯，相當于增大了導線的導電截面，提高了導線導電能力。
[0016] 所述步驟S02具體如下：根據(jù)現(xiàn)階段工程實際，建立以下一般工程類型進行分析； 一般工程指線路長度較長、投資無特殊偏差的、非跨越工程，本發(fā)明將直接選用《國家電網(wǎng) 公司輸變電工程通用造價》（2010年版）的方案，通用造價方案無相應(yīng)工程類型的，選用近 期實際工程；這些工程類型的造價參考對應(yīng)的通用造價，但用系數(shù)進行調(diào)整，使之更符合當 前實際工程的造價情況。
[0017] 所述步驟S03具體如下：在進行節(jié)能效果分析時，年平均電能損失的大小是采用 節(jié)能導線的一個決定性因素；一般來說，一個工程的正常輸送功率、功率因數(shù)、年利用小時 數(shù)是基本確定的，則年平均電能損失與導線的直流電阻和線路運行時的實際輸送功率有關(guān) 系；基于節(jié)能導線的節(jié)能效果分析，對不同工程類型采用節(jié)能導線單位造價進行分析，并且 針對單位造價及節(jié)能效果對年費用的敏感性進行深入分析。
[0018] 本發(fā)明方法所述的步驟S01中所述的計算過程及分析具體為： 1.采用節(jié)能導線對工程造價的影響 架空線路工程造價由以下部分組成：本體工程費、輔助設(shè)施工程費、編制年價差、其他 費用和建設(shè)期貸款利息，前面四項合計稱為靜態(tài)投資，加上建設(shè)期貸款利息后稱為動態(tài)投 資。以下分為兩個部分分析采用節(jié)能導線對工程造價的影響：第一部分分析本體工程費和 價差，第二部分分析其他費用。
[0019] 1. 1采用節(jié)能導線對本體工程費和編制年價差的影響分析 下面按不同的單位工程分析采用節(jié)能導線對本體工程費和編制年價差的影響。
[0020] 1. 1. 1對架線工程的影響 架線工程是線路本體的重要組成部分，架線工程的投資占本體投資的30%左右。架線 工程直接費主要由材料費和安裝費組成。其中，材料費所占比重最大，材料費由材料單價和 材料用量決定。采用節(jié)能導線，材料單價和材料用量都有所變化。根據(jù)預算相關(guān)規(guī)定，在計 算直接費時，無論何種導線，均采用相同的價格，稱為預算價(現(xiàn)階段為16800元/噸)，而市 場價和預算價的差額稱為材料價差，計入編制年價差項目中。
[0021] 1. 1. 2對桿塔工程的影響 桿塔工程的投資占本體投資的30%以上，與架線工程相當。桿塔工程的投資主要由以 下部分組成：材料費、安裝費、材料運輸費、材料編制年價差。所有這些因素，桿塔的材料用 量是關(guān)鍵。直線塔耗鋼量主要與導線水平荷載、橫擔長度及導線弧垂有關(guān)，而耐張塔耗鋼量 主要與導線張力、水平荷載有關(guān)，垂直荷載對塔重的影響不大。經(jīng)過驗算通用設(shè)計的塔形， 可以得到采用不同節(jié)能導線時，桿塔用量的變化。桿塔的安裝定額，在塔重變化較小的情況 下，其選用定額的標準一般不會突破，即桿塔安裝定額不變。另外，與架線工程類似，在桿塔 重量變化的情況下，將使得塔材的工地運輸量發(fā)生變化，在汽車運輸平均運距按25公里， 人力運輸平均運距按1. 2公里計算時，最大增加塔材重量為1. 91噸/公里時，經(jīng)計算增加 本體投資為733元/公里，可以忽略不計。
[0022] 1. 1. 3對基礎(chǔ)工程和土石方工程的影響 基礎(chǔ)工程量主要由桿塔傳導的荷載決定。在塔頭間隙和使用條件不變的情況下，基礎(chǔ) 承受的荷載基本只和導線的線徑和張力有關(guān)。在本發(fā)明中參與分析的4種導線線徑與導線 張力比值如表1所示。
[0023] 表1不同導線線徑和張力比

【權(quán)利要求】
1. 一種基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法，其特征在于，包括以下步 驟： SOI :運用全壽命周期的方法，分析節(jié)能導線在不同的線路單位工程對本體工程費、編 制年價差和其他費用的影響； S02:針對六種一般工程類型，從導線的材料量及費用、桿塔耗鋼量及費用四個方面計 算，分析采用節(jié)能導線對工程造價的影響； S03 :進行節(jié)能效果分析，計算并探討不同類型工程采用節(jié)能導線后，單位造價及節(jié)能 效果對年費用的敏感性變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全壽命周期的應(yīng)用節(jié)能導線的經(jīng)濟性分析方法，其特征 在于：所述步驟S03具體如下：在進行節(jié)能效果分析時，年平均電能損失的大小是采用節(jié)能 導線的一個決定性因素；基于節(jié)能導線的節(jié)能效果分析，對不同工程類型采用節(jié)能導線單 位造價進行分析，并且針對單位造價及節(jié)能效果對年費用的敏感性進行深入分析。
【文檔編號】G06Q50/06GK104063769SQ201410329958
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月12日
【發(fā)明者】林瑞宗, 童長锜 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院