高效節(jié)能三角形卷鐵芯10KV變壓器的經(jīng)濟(jì)性比較
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高效節(jié)能三角形卷鐵芯10KV變壓器的經(jīng)濟(jì)性比較
供電損耗由管理線損和技術(shù)線損組成。降低供電損耗就象擰毛巾，通過加強(qiáng)運(yùn)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(qiáng)技術(shù)線損的管理，降低技術(shù)線損。本文從設(shè)備選擇提出一個觀點(diǎn)，旨在拋磚引玉，推動降低技術(shù)線損工作。
傳統(tǒng)變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)為平面形，目前三角形卷鐵芯變壓器，突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)框框，采用三只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(yùn)行噪聲更小、結(jié)構(gòu)更為緊湊的高效節(jié)能型變壓器，值得在配電網(wǎng)絡(luò)中推廣應(yīng)用，提高配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。
S13-MR三角形卷鐵芯變壓器，比傳統(tǒng)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(fù)載損耗下降7%，空載電流下降90%，噪聲級下降13dB，節(jié)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(jié)構(gòu)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(yùn)行8700小時，額定負(fù)載運(yùn)行5000小時，電費(fèi)取0.5元/KW計(jì)算，計(jì)算公式：
P=8700*Po+5000*Pk+0.05*8700Io%*Pn
式中：
P——全年節(jié)約電量 kWh
Po——兩系列同規(guī)格變壓器空載損耗的差值 kW
Pk——兩系列同規(guī)格變壓器負(fù)載損耗的差值 kW
Io%——兩系列同規(guī)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(dāng)量
例：一臺1000KVAS13-MR變壓器比S9變壓器運(yùn)行一年可節(jié)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(jié)約電費(fèi)：6730元。
如果平均每KVA按節(jié)電13KW.h，以2002武漢供電局配電變壓器總?cè)萘繛?638570KVA，若全部采用S13-MR變壓器，年節(jié)電3430萬KW.h，可節(jié)約電費(fèi)1715萬元，這還沒有考慮減少無功補(bǔ)償設(shè)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(jì)，由于空載損耗降低，一般運(yùn)行1-2年，即可收回一次性多投資的費(fèi)用。
S13-MR變壓器的價格評估：
從1981年起，在變壓器的采購?fù)稑?biāo)中，國際上出現(xiàn)了變壓器損耗評估的概念，對產(chǎn)品的性能和價格進(jìn)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(yùn)行成本可用下式表達(dá)：
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(fù)載損耗，W;
K0，KL分別為空載損耗和負(fù)載損耗投資系數(shù)，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(xiàn)以500/10為例，做一比較分析。
損耗指標(biāo)：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(jì)算方便不分空載消耗和負(fù)載消耗，均按平均電價0.5元/度。
運(yùn)行年限按2年，損耗投資系數(shù) K= K0 =KL =0.5×2×8760/1000=8.76元/ W
新S9，2年總運(yùn)行成本為：TOC=48335+8.76×960+8.76×5100×(0.48)2=67037.9元(負(fù)載率為48%)
S13-MR， 2年總運(yùn)行成本為：TOC=50750+8.76×540+8.76×4980×(0.48)2=65531.5元 (負(fù)載率為48%)
經(jīng)過2年運(yùn)行后，新S9還要高出S13-MR變壓器的運(yùn)行費(fèi)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)。那么運(yùn)行不到2年，完全可以收回初始投資時多投資的費(fèi)用。一般1臺變壓器至少運(yùn)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(chǎn)生的顯著經(jīng)濟(jì)效益。
S13-MR卷鐵芯全變密封變壓器還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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(diǎn)。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(wǎng)絡(luò)損耗;二提高網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù);三提高供電網(wǎng)設(shè)備的有效利用率;四減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投入，可大大節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)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(qiáng)。由于結(jié)果特殊，這種變壓器較迭片式鐵芯變壓器抗短路能力要強(qiáng)的多。
4、 壽命長。由于油箱全密封，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(shù)經(jīng)濟(jì)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(huán)保省能源、投資回收效益快、運(yùn)行溫度低的特點(diǎn)，在配電網(wǎng)絡(luò)可大力推廣應(yīng)用。
性能數(shù)據(jù) 產(chǎn)品型號 | 空載損耗(W) | 負(fù)載損耗(W) | 阻抗電壓(%) | 空載電流(%) | 總重量 (kg) | 與S9產(chǎn)品比年節(jié)電(kw-h) |
S13-MR-30/10 | 80 | 580 | 4.0 | 0.28 | 320 | 864 |
S13-MR-50/10 | 110 | 830 | 4.0 | 0.25 | 424 | 1211 |
S13-MR-80/10 | 150 | 1200 | 4.0 | 0.22 | 511 | 1722 |
S13-MR-100/10 | 170 | 1440 | 4.0 | 0.21 | 570 | 2166 |
S13-MR-125/10 | 200 | 1750 | 4.0 | 0.20 | 673 | 2447 |
S13-MR-160/10 | 225 | 2060 | 4.0 | 0.19 | 736 | 3413 |
S13-MR-200/10 | 260 | 2520 | 4.0 | 0.18 | 846 | 3723 |
S13-MR-250/10 | 310 | 2880 | 4.0 | 0.17 | 1090 | 4689 |
S13-MR-315/10 | 380 | 3460 | 4.0 | 0.16 | 1130 | 5446 |
S13-MR-400/10 | 450 | 4980 | 4.0 | 0.16 | 1362 | 6051 |
S13-MR-500/10 | 540 |
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