高效節能三角形卷鐵芯10KV變壓器的經濟性比較

2021-01-08 電子產品世界

高效節能三角形卷鐵芯10KV變壓器的經濟性比較

供電損耗由管理線損和技術線損組成。降低供電損耗就象擰毛巾，通過加強運行管理，可以較大幅度降低管理線損。線損降到一定程度就較難擠出水分，需要加強技術線損的管理，降低技術線損。本文從設備選擇提出一個觀點，旨在拋磚引玉，推動降低技術線損工作。

　　傳統變壓器的鐵心結構為平面形，目前三角形卷鐵芯變壓器，突破了傳統結構框框，採用三隻相同矩形的半圓截面卷鐵芯，組合成為立體三相變壓器鐵芯，使三相鐵芯磁路完全對稱，磁阻大大減少，激磁電流、空載損耗顯著降低，是一種使用傳通材料，但運行噪聲更小、結構更為緊湊的高效節能型變壓器，值得在配電網絡中推廣應用，提高配電網經濟運行水平。

　　S13-MR三角形卷鐵芯變壓器，比傳統疊片式配電變壓器在性能上有較大提高，與S9型同容量配電變壓器相比，空載損耗下降44%，負載損耗下降7%，空載電流下降90%，噪聲級下降13dB，節能效果顯著。

　　對10KV級50-1000KVA S13-MR三角形卷鐵芯變壓器與普通結構鐵心變壓器比較分析表明：

　　(1) 與新S9相比， S13-MR壓器空載損耗下降35.3%-46.5%，如果綜合考慮按全年變壓器空載運行8700小時，額定負載運行5000小時，電費取0.5元/KW計算，計算公式：

　　P=8700*Po+5000*Pk+0.05*8700Io%*Pn

　　式中：

　　P——全年節約電量 kWh

　　Po——兩系列同規格變壓器空載損耗的差值 kW

　　Pk——兩系列同規格變壓器負載損耗的差值 kW

　　Io%——兩系列同規格變壓器空載電流的差值

　　Pn——變壓器額定容量 kVA

　　0.05——無功當量

　　例：一臺1000KVAS13-MR變壓器比S9變壓器運行一年可節約電能：8700(1.7-0.91)+5000(10.03-9.6)+0.05*8700*(1.3%-0.13%)* 1000=13460 (kWh) 即節約電費：6730元。

　　如果平均每KVA按節電13KW.h，以2002武漢供電局配電變壓器總容量為2638570KVA，若全部採用S13-MR變壓器，年節電3430萬KW.h，可節約電費1715萬元，這還沒有考慮減少無功補償設備的投入。

　　(2) S13-MR變壓器價格為新S9價的1.3倍時，平均電價按0.5元/度計，由於空載損耗降低，一般運行1-2年，即可收回一次性多投資的費用。

　　S13-MR變壓器的價格評估：

　　從1981年起，在變壓器的採購投標中，國際上出現了變壓器損耗評估的概念，對產品的性能和價格進行綜合評估，目的是獲取最大的使用效益。

　　1臺變壓器一定壽命期的總運行成本可用下式表達：

　　TOC=C+K0P0+KLPL

　　式中：C為變壓器售價，元

　　P0為變壓器空載損耗，W;

　　PL為變壓器負載損耗，W;

　　K0，KL分別為空載損耗和負載損耗投資係數，元/W;

　　從上式中看出，K0越大，P0的降低對TOC降低的作用越大。

　　現以500/10為例，做一比較分析。

　　損耗指標：新S9 P0=960W，PL=5100W

　　S13-MR P0=540W，PL=4980W

　　市場參考價：新S9 48335元

　　S13-MR 50750元 兩者價格比為1.05倍

　　電價：為計算方便不分空載消耗和負載消耗，均按平均電價0.5元/度。

　　運行年限按2年，損耗投資係數 K= K0 =KL =0.5×2×8760/1000=8.76元/ W

　　新S9，2年總運行成本為：TOC=48335+8.76×960+8.76×5100×(0.48)2=67037.9元(負載率為48%)

　　S13-MR， 2年總運行成本為：TOC=50750+8.76×540+8.76×4980×(0.48)2=65531.5元 (負載率為48%)

　　經過2年運行後，新S9還要高出S13-MR變壓器的運行費用1505元。就是說，用戶如果購買1臺500KVAS13-MR變壓器一次性投資多花2415元(即S13-MR比新S9 1臺售價貴2415元)。那麼運行不到2年，完全可以收回初始投資時多投資的費用。一般1臺變壓器至少運行20年，從第2年，用戶就可以享受這種S13-MR的超低損耗變壓器產生的顯著經濟效益。

　　S13-MR卷鐵芯全變密封變壓器還具有以下優點：

　　1、 空載電流小。這是迭片式鐵芯變壓器無法與之相比的特點。同容量變壓器相比，卷鐵芯的空載電流僅為迭鐵芯空載電流的10-15%。空載電流小，一可以降低網絡損耗;二提高網絡功率因數;三提高供電網設備的有效利用率;四減少無功補償設備的投入，可大大節省設備投資和運行費用。

　　2、 噪聲小。與同容量迭片式鐵芯變壓器相比，噪聲小8-10dB。

　　3、 抗短路能力強。由於結果特殊，這種變壓器較迭片式鐵芯變壓器抗短路能力要強的多。

　　4、 壽命長。由於油箱全密封，使變壓器油與空氣隔絕，延緩了變壓器油的老化，可延長其使用壽命。

　　綜合以上技術經濟比較，S13-MR卷鐵芯全變密封變壓器具有超低鐵損、超高效率、環保省能源、投資回收效益快、運行溫度低的特點，在配電網絡可大力推廣應用。

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