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常见问题

地下式电力变压器能带来哪些经济效益

发布时间:2018-07-09 11:00:45 浏览:245次

高效,节能,环保,美观的地下式电力变压器是如今城市运用相当广泛的电力输送设备,国际上有许多评价变压器能效的方法,所有的方法都要求比较变压器价格及其损耗费用。TOC法在美国于1981年发展成为工业标准。按照TOC标准购置变压器一直沿用至今。TOC方法是总和变压器的初始费用和等价现值的损耗费用来表达所购变压器全面的综合费用。

在电网中使用且役龄超过20年的老旧变压器仍约占10%以上。环形变压器这些变压器是按照20世纪60和70年代当时标准设计的产品,损耗非常高。

与当前的S9、S11系列相比,平均损耗高100%以上,节能潜力巨大。对于企业来说,如何从长远的经济效益出发,确定适当的变压器效率水平,以及是否应该用节能变压器替换高效能变压器,是变压器选购和管理中亟待解决的问题之一。

我们用TOC法曾评述过配电变压器S9和S7型的经济效益,比较结果说明了S9变压器价格虽高于S7约20%,但损耗指标比S7低约21%,S9所多支付的资金可以在2~3年内从节约的损耗电费中收回。

同样,用S9变压器更换1980年前的老旧变压器,效益对比结果表明,在只支付S9的设备费用而不计老旧变压器回收价值的条件下,投资S9的资金也可以在2-3年内从节约的电费中得到偿还。以下简单介绍几种比较方法。

一、总拥有费用法,简称TOC(Total Owning Cost)

总拥有费用法是一种评价变压器能源效率比较全面的方法,无论对于电力企业还是非电力企业用户,都能通过此方法比较变压器的总拥有费用,从而达到节约资金的目的。所谓总拥有费用(TOC),就是变压器的初始投资和其在使用期内的损耗费用之和。总拥有费用法通过比较具有不同效率水平和不同价格变压器的总拥有费用,按照总拥有费用最低来选择变压器的效率水平。

1、TOC的计算公式

TOC=C+A×PNL+B×PLL

式中PNL一变压器额定空载损耗或铁损,kW;PLL一变压器额定负载损耗或铜损,kW;A一变压器寿命期间空载损耗的资本费用(查表可知),元/kW ;B一变压器寿命期间负载损耗的资本费用(查表可知),元/kW;C一变压器初始费用(方案对比时可只用其设备价格),元。

2、计算式参数的确定

空载损耗PNL=P0+Kq0=P0+K (I0 % Se/100)

负载损耗PLL=Pf+KQf=Pf+K (Ud % Se/100)

式中P0一变压器额定空载有功损耗(即铁损),kW;Q0一变压器额定励磁功率,kvar;Pf一变压器额定负载有功损耗(即铜损),kW;

Qf一变压器额定负载励磁功率,kvar;K一无功经济当量,按变压器在电网中的位置取值,一般可取K=0.1kW/kvar;I0%一变压器空载电流率;Ud%一变压器阻抗电压率;Se一变压器额定容量,kVA。

3、TOC一法的计算举例

计算S9一800/10与S11一800/10变压器的总拥有费用比较,使用年限20年,变压器运行在有色冶炼厂,三班制生产,变压器的负载率为75%。

(1)、变压器额定空载及负载损耗

①空载损耗PNLS9=P0+KQ0=K (I0%Se/100)=1.40+0.1×0.008×800=2.04kW;

同理,PNLS11=1.62kW。

②负载损耗PLLS9=Pf+KQf=Pf+K(Ud%Se/100)=7.5+0.1×0.045×800=11.1Kw;

同理,PLLSIt=11.09kW。

(2)、变压器空载与负载的损耗费用(使用期限20年)

查表可得(有色冶炼行业,负载率为75%):A=48672元/kW, B=17668元/kW。

①空载损耗费用:S9变压器为A×PNIS9 =2.04×48672=99291元;

S11变压器A×PNLS11=1.62×48672=78849元。

②负载损耗费用:S9变压器B×PLLS9=11.1×17668=196115元;

S11变压器B×PLLS1=11.1×17668=196115元。

(3)、变压器单价:S9为63640元;S11为70004元。

(4)、使用期20年的TOC一总拥有费用

TOCS9=63640+99291+196115=359046元;

TOCS11=70004+78849+195938=344968元。

由此可见,TOCS11< TOCS9,说明S11变压器要比S9效率高。

二、投资回收年限法

1、简单计算,即不考虑资金的时间因素只计算支出费用

投资价差回收年限=两种变压器投资价差/两种变压器年耗电费用价差

2、考虑资金时间价值的回收年限计算两变压器(两方案)总拥有费用相等时使用年数N值,便得计及资金时间价值的回收年。

计算式(两变压器的TOC值相同时)为:两种变压器投资价差=KPW×两种变压器年耗电费用价差。

此处的KPW是两种变压器投资价差和年耗电费用价差相等时的现值系数。

故KPW=两种变压器投资价差/两种变压器年耗电费用价差。

假设,通货膨胀率n=0,年利率i =0.07,依据现值系数KPW公式算出N值,有:

N=log (1-0.07 KPW)/log [ l /(1+0.07)]

3、回收年计算举例

用S9型的35kV、3150kVA变压器更换Si型的35kV、3200kVA老旧变压器,计算S9更换时投资的回收年限。投资只计算购置S9变压器费用179800元;未计入更换下来S1老旧变压器的回收价值和更换过程中的拆装费用。使用条件为三班制生产,变压器负载率为75%。

(1) 、简单计算更换时投资的回收年

①分别计算出两变压器的损耗值

SJ变压器空载损耗PNL=P0+KQ0=11+0.1×0.04×3200=23.8kW;

负载损耗PLL=Pf+ KQf=37+0.1×0.055×3200=54.6kW。

S9变压器空载损耗PNL=P0+KQ0=4.5+0.1×0.01×3150=7.65kW;

负载损耗PLL=Pf+KQf=22.0+0.1×0.07×3150=44.05kW。

②从《国际电气协会资料集》查得有色冶炼行业的A、B值:A= 48672, B=17668,乘以资金回收系数(1/KPW),此处KPW=10.59

S9的回收年=S9变压器购置费/SJ与S9变压器损耗费价差=179800/{[48672 ×(23.8-7.65)+17668×(54.6-44.05)]/10.59}=1.96年。

(2)计算资金时间价值的回收年

KPW=两种变压器投资价差/两种变压器年耗电费用差=(179800-0)/(200478.4-108651.2)=1.96年。

将KPW=1. 96代入现值系数的计算式,便可得到计入计算资金时间价值的回收年N=log (1-0.07×1.96)÷log[ 1/(1+0.07)]=2.18年。

更换老旧变压器的节能潜力巨大,节能效果明显,对当前提出的建立节约型社会、建立节约型企业有很重要的意义,但是由于人们还意识不到这一点,认为新变压器需要重新投资。

老旧变压器只要不报废就可以一直用下去。这种不考虑变压器本身的消耗,也没有计算两者的节能效益及投资新变压器回收年限的观点是不科学的。所以,提高人们的节能意识和责任意识、宣传推广节能措施具有重要的价值。(相关阅读:接地变压器有什么作用)