节能变压器经济效益分析

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:杨智韩
[导读] 摘要:变压器在发展过程当中因为耗电量严重,电力企业在运行过程当中增加成本支出,并且传统电压器在应用过程当中会出现许多故障,造成电力系统不稳定,本文根据变压器在动力厂的实际运行状况计算节能变压器与传统变压器的总拥有费用和回收年限,为变压器的经济运行状况和节能消耗提供数据基础,为企业降低更多经济消耗,提高运行效率。
        中石油新疆油田公司准东采油厂供电公司  新疆阜康  831511
        摘要:变压器在发展过程当中因为耗电量严重,电力企业在运行过程当中增加成本支出,并且传统电压器在应用过程当中会出现许多故障,造成电力系统不稳定,本文根据变压器在动力厂的实际运行状况计算节能变压器与传统变压器的总拥有费用和回收年限,为变压器的经济运行状况和节能消耗提供数据基础,为企业降低更多经济消耗,提高运行效率。
        关键词:变压器;总拥有费用;回收年限;经济效益
        引言
        变压器是电力系统运行的组成部分,同时在变电站系统当中消耗电力多,目前提高变压器运行效率和降低变压器消耗电能成为了重要研究内容,提高企业用电效率和质量,保证企业安全运行的重要工作。只有使用高质量的变压器才能够为企业发展创造更多的经济效益。
        一、变压器更新
        1.1旧变压器概况
        在解放初期,我国变压器的运行没有制定统一的规范标准,我国大部分变压器都是按照其他国家设计的TM 系列标准进行设计的。60年代开始,全国变压器行业对设备进行了创新和改革采用机部JB1300-73和JB1301-73标准进行设计,对传统的变压器进行改造,SL1系列变压器将冷轧硅为主要的钢片铁心,SL2系列变压器将热轧硅设置成钢片铁心,这两种变压器设计与传统的变压器相比能够降低损耗,这都与国外先进的技术标准和模式有着紧密的联系。与工业发达的国家变压器相比,铁和铜的损失比例比较大。
        1.2 节能变压器概况
        随着改革开放的发展,国外大量的先进技术涌入我国,我国电力发展一般都是根据德国电量标准来进行,虽然国家对变压器进行创新和改革,但是仍旧以德国变压器为基础,设计出不同系列的节能变压器。节能变压器的优点表现在以下几个方面:
        (1)在电池使用过程当中,铁心选择采用亚硅钢片作为材料,因为它的损耗程度低,以四十五度角进行斜接保证截面的光滑,采用新型工业材料避免采用传统材料增加电流损耗程度,增强噪声范围。
        (2)在对心柱和铁轭进行捆扎过程当中要采用机械捆扎方式,特别是应用专业的夹件绑扎结构。加强铁轧和夹件之间的联系,将铁心有效加紧,降低变压器噪音。同时所有部件结构件采用倒角原理,在高压强缺采用圆整化处理,能够有效的降低局部电量损耗。
        (3)在对线圈进行绕制过程当中,要采用绝缘部件进行,提高线圈稳定性,因为绝缘部件安全性能强,减少故障发生。采用梯度分布合理形式对垫布和粗条按照规定倒角,避免产生尖端放电现象,电气强度好,抗短路能力就会增强。
        (4)高低压线圈都采用导向结构原理,这样的结构原理能够增强散热能力,在线圈换位部分采用绝缘型部件代替传统的直板部件,绝缘成型部件能够提高轴向承受短路的能力。
        由此可以看出,节能变压器的优点能够有效降低铜、铁的耗电能力,节省更多电力,减少电费支出,提高企业经济效益。
        二、变压器经济效益总拥有费用法的计算公式以及方法
        总拥有费用法能够对变压器经济效益进行综合性评价,提高电力的适用程度,这种方法在非电力行业也能够得到有效应用。应用这种方法能够更加快速的计算出变压器的总拥有费用,也可以为变压器的经济运行状况提供数据基础,为企业选择和购买变压器提供帮助,让企业采用最低投资获得最大效用。
        本章主要费总拥有费用计算公式;TOC计算公式的参数确定;投资年限的计算方式进行概括。


        2.1总拥有费用法的计算公式
        TOC=C+A•NL+B•LL
        在以上计算公式当中,NL、KM、LL都是变压器电量损耗所使用的费用,
        A和B分别是所使用电量的收费标准,以每使用千瓦的费用为基础,C 是变压器最初的费用。
        2.2TOC计算公式的参数确定
        NL=Po+KQo=Po+K(Io%•Se/100)
        LL=Pf+KQf= Pf +K(ud%•Se/100)
        NL可以在变压器使用说明上查出空载电流计算依据。
        LL可以根据电压计算得出或者在资料当中可以查到。NL和LL涵盖无功功率在电网中的有功耗损。
        Po是变压器在运行过程当中铁损耗程度。Qo则代表铜损耗程度。Qf是变压器电磁功率。K是经济总量,为K=0.1KW/KV ar。Io%代表电流。ud%地产电压。Se代表容量,KV•A。
        1.3投资年限的计算方式
        将两个变压器总拥有备用设定在相同数目上,用年限对其进行计算就可以得出回收年限。
        也就是变压器1的TOC=变压器2的TOC
        两种变压器的投资差价=Kpw两种变压器年耗电费用差价
        三、某个动力厂在运行中的变压器情况
        本文对两台20MW的三圈有载调压变压器,正常运行方式为一台使用,另一台备用,年最大负荷在11-12MW间。接入DF电网后,电价两部制,基本电价按最大需量22元/kVA.月计费,最大需量值为30000kVA,即一、二、三、三个变电所的主变总容量90000千伏安根据现有两台主变压器运行情况及 以后负荷预测,存在运行负载率低的问题,依据电力变压器经济运行相关规范,需要对两台主变压器进行降容改造。
        变压器使用中关于电价制度方面,两部制电价中基本电费选取最大需量计费时,最大需量不得低于变压器总容量的40%。电价执行两部制电价,基本电价按最大需量22元/kVA.月计费,最大需量约定值为30000kVA,三个变电所的主变总容量12000千伏安 的40%。110千伏SSZ11型和SH15型号变压器满足《电力变压器经济运行》 要求,SSZ11型和SH15系列变压器空载、负载损耗都比S9系列降低。目前110千伏暂无SSZ11型以上型号。因此选择SSZ11-15000/110型变压器作为110千伏一变电所主变。实际最高总负荷在约为30000千瓦时。按照相关制度,两部制电价中基本电费选取最大需量计费时,最终满足最大需量不得低于变压器总容量的40%。将一变电站2台20000/110变压器更换为2台15000/110变压器。就是该变电所原主变16000容量太大,达不到上级供电单位要求,而且预估今后负荷也不会增加太多,就是增加也达不到上级供电单位要求,负荷达到主变容量40%,第一为满足上级供电单位要求,第二考虑到经济效益,选择更换主变;110千伏SSZ11型和SH15型号变压器满足《电力变压器经济运行》 要求,SSZ11型和SH15系列变压器空载、负载损耗都比S9系列降低。目前110千伏暂无SSZ11型以上型号。因此选择SSZ11-10500/110型变压器作为110千伏一变电所主变;相关电价制度,两部制电价中基本电费选取最大需量计费时,最大需量不得低于变压器总容量的40%。电价执行两部制电价,基本电价按最大需量22元/kVA.月计费,最大需量约定值为30000kVA,变电所的主变总容量11500千伏安 的40%。所以,目前电力厂使用中都采用这样的收费制度来进行,节省电力同时还能够促进经济效益增加,维护变压器用电稳定。
        结束语
        综上所述,可以看出传统的电力行业在发展过程当中,没有对变压器予以更多关注,节能变压器的出现对传统变压器的使用造成威胁。因为节能变压器也可以为电力企业降低成本支出,所以更多的企业领导者对节能变压器予以更多支持。节能变压器的发展为电力企业降低了电能损耗,提高了电力企业的经济效益。供电系统中变压器的稳定运行是企业长期发展的基础,节能变压器在后期发展会有更大的空间范围。
        参考文献:
        [1]工厂常用电气设备手册编辑组.工厂常用电气设备手册.水利电力出版社出版,2010,7(11)12-13.
        [2]张士林,屈文莺.电工手册。石油工业出版社出版,2011,8(7):22-25.
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