加速老舊變壓器更新?lián)Q代

梁忠平

[摘要]我國目前各行各業(yè)的用電量非常大，但是我國由于供電設(shè)備有相當(dāng)部分是老設(shè)備，設(shè)備本身的能耗很大，與一些發(fā)達國家相比，我國處于落后狀態(tài)。

[關(guān)鍵詞]變壓器 更新 換代

中圖分類號：TM4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510018－01

一、前言

根據(jù)有關(guān)資料的估算：從發(fā)電到供電，電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備（包括發(fā)電機、變壓器、電力線路、電動機等）全部的電能消耗約占發(fā)電量的28％～33％。這對全國來說一年就有3000～3700億kWh的電能損耗在運行的電氣設(shè)備中，相當(dāng)于10個中等用電量的省的用電量之和。這說明節(jié)電潛力非常之大，但也說明我國電網(wǎng)線損率過高，是世界上產(chǎn)值能耗落后之國。

變壓器在整個電力系統(tǒng)中是一種應(yīng)用廣泛的電氣設(shè)備，一般說來，從發(fā)電、供電一直到用電，需要經(jīng)過3～5次的變壓過程，其自身要產(chǎn)生有功功率損失和無功功率消耗。由于變壓器臺數(shù)多，總?cè)萘看?，所以在廣義電力系統(tǒng)（包括發(fā)、供、用電）運行中，變壓器總的電能損失占發(fā)電量的10％左右。這對全國來說，意味著全年變壓器總的電能損失為1100億kWh以上，相當(dāng)于3個中等用電量的省用電量之和。

我國變壓器損耗電能如此之大，是由于我國的城鄉(xiāng)電網(wǎng)中和企業(yè)電網(wǎng)中老的高能耗變壓器數(shù)量太大之故。城鄉(xiāng)電網(wǎng)中的老舊變壓器占社會擁有量的40％以上，造成我國電網(wǎng)線損率過高，使我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中科技含量遠遠落后于發(fā)達國家。老舊變壓器長期超期服役，更新速度慢，其主要原因是我國普遍存在資金短缺以及耗能設(shè)備更新觀念落后，管理落后和技術(shù)經(jīng)濟決策失誤所造成的。

二、變壓器更新?lián)Q代的科學(xué)決策

在新世紀(jì)，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中，我們要運用知識經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)，加速老舊變壓器的更新?lián)Q代。

（一）樹立商品經(jīng)濟中優(yōu)勝劣汰的競爭觀?，F(xiàn)代化耗能設(shè)備管理的決策要求人們必須從產(chǎn)品經(jīng)濟觀念轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐方?jīng)濟觀念；從封建閉鎖的小農(nóng)經(jīng)濟觀念轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐方?jīng)濟中的競爭觀念，競爭的規(guī)律就是優(yōu)勝劣汰。

（二）樹立耗能設(shè)備技術(shù)磨損觀念。耗能設(shè)備管理的科學(xué)理論的主要基礎(chǔ)，從經(jīng)濟壽命觀念出發(fā)，把產(chǎn)品經(jīng)濟的物質(zhì)磨損觀念轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)磨損觀念。耗能設(shè)備的經(jīng)濟壽命系指耗能設(shè)備在制造過程中，不僅考慮設(shè)備的物質(zhì)磨損，更主要的是按技術(shù)磨損確定設(shè)備的使用年限。耗能設(shè)備的“技術(shù)磨損”系指耗能設(shè)備在使用過程中，一旦社會上制造出的新設(shè)備，其技術(shù)性能和經(jīng)濟效益已比原設(shè)備繼續(xù)使用優(yōu)越時，就應(yīng)按技術(shù)磨損進行決策更新設(shè)備。

（三）加速老舊變壓器更新?lián)Q代是經(jīng)濟效益不好的企業(yè)的重要舉措之一。因為虧損的企業(yè)要想生存下去，必須走扭虧為盈之路。加速老舊變壓器更新?lián)Q代，這是低投入高產(chǎn)出的經(jīng)濟決策。

三、變壓器更新?lián)Q代的節(jié)電潛力與社會效益

當(dāng)前我國老舊變壓器更新?lián)Q代時，對老舊變壓器淘汰要做到劣中汰劣，對新型變壓器選型要做到優(yōu)中選優(yōu)，不要單純立足于變壓器資金投入少，更要充分考慮到運行中的節(jié)電效果，因此不應(yīng)選擇投資少能耗高的S7型變壓器，應(yīng)選擇投資大節(jié)電效果好的S9型和非晶態(tài)變壓器，由于節(jié)電效果好，多花的投資能很快收回。

（一）老舊變壓器更新要劣中汰劣。當(dāng)前許多企業(yè)中有多臺老舊變壓器，雖然加速老舊變壓器的更新?lián)Q代能為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。但由于老舊變壓器數(shù)量大，不可能在短時間內(nèi)把所有的老舊變壓器全部更新掉，必然逐年更新，所以，在多臺老舊變壓器淘汰中要劣中汰劣，通過定量計算更換掉損耗最大的老舊變壓器，即淘汰技術(shù)特性最劣者。即用相同的投入資金取得最大節(jié)電效果。例如：某化工廠有2臺60年代的15000kVA老舊變壓器，其中1號是1961年產(chǎn)品，2號是1963年產(chǎn)品，按常規(guī)必然更新1961年出廠的1號變壓器。但通過定量的優(yōu)化計算，更新1號變壓器全年節(jié)電64萬kWh，而更新2號變壓器全年節(jié)電154萬kWh。由此可見，更新1963年出廠的變壓器全年多節(jié)電70萬kWh。所以在電網(wǎng)改造和運行管理中老舊變壓器更新淘汰中，不要完全根據(jù)出廠年限，應(yīng)通過定量計算，做到劣中汰劣。

（二）備用變壓器可暫不更新。有些重要用電負載都有備用變壓器。備用變壓器為保證安全供電，只有在運行變壓器故障和檢修時才投入運行。每年運行時間很短，如備用變壓器更新，其更新資金30年不能收回。但注意要把老舊變壓器中的劣中之優(yōu)留下做備用和特殊貯備。例如：某礦務(wù)局的松柏、付井、嶺前三個鄉(xiāng)變電所中都有二臺老舊變壓器，一臺運行一臺備用，每個變電所僅更新一臺變壓器投入運行。另一臺備用變壓器不更新。全年總節(jié)電量58萬余kWh。同時比全部更新變壓器節(jié)約資金近百萬元，并減少了容量貼費80余萬元。

（三）新型變壓器選型要優(yōu)中選優(yōu)。當(dāng)前我國推廣的高效變壓器主要是非晶態(tài)和S9型，因此，老舊變壓器更新的計算是以節(jié)能型的非晶態(tài)和S9型變壓器代替老舊變壓器；而新型變壓器選型的計算是以S9型代替S7型變壓器。由于配電變壓器應(yīng)用面大量廣，所以經(jīng)過選取10kV級的630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA做典型實例運算，根據(jù)技術(shù)參數(shù)分別計算出β=1和β=0.75時的S9型變壓器比S7型變壓器的有用功率節(jié)約△△P，無功功率節(jié)約△△Q和綜合功率節(jié)約△△PZ（取KQ=0.1,KP=0.2）以及全年的有功電量節(jié)約△△AP，無功電量節(jié)約△△AQ和綜合電量節(jié)約△△AZ。根據(jù)計算出的節(jié)電效果，再計算出S9型變壓器比S7型變壓器全年節(jié)約的電費ZP（每kWh電在各地價格范圍為0.30～1.00元，計算時取0.65元），節(jié)約無功功率是節(jié)約電容量的投資ZC（無功補償每千瓦電容器投資取200元），然后再計算出S9型變壓器比S7變壓器多花的投資收回年限，最后計算出投資收回后，在變壓器壽命期內(nèi)（取20年），總的節(jié)電效果△△Aδ和總的經(jīng)濟效益Zδ。

通過計算，S9型變壓器比S7型變壓器的節(jié)電效果和經(jīng)濟效益（按β=1和β=0.75）十分可佳。所以購置S9型變壓器雖然比購置S7型變壓器多花投資1萬元左右。但其投資僅用1～2年可收回，投資收回后，在變壓器壽命期內(nèi)總的節(jié)電效果為20～40萬kWh，總經(jīng)濟效益為13～28萬元，所以，加速老舊變壓器更新?lián)Q代，購置S9型變壓器是企業(yè)減虧增效之路。

（四）電爐變壓器容量選擇的節(jié)電降耗。由于電爐變壓器過載能力很強，人們習(xí)慣選取投資少、容量小的變壓器。其結(jié)果既浪費了電能，又增加了電費的成本。如根據(jù)優(yōu)化定量計算，把變壓器容量增大，既減少電耗又降低成本。例如：某機械總廠，把2250kVA電爐變壓器更新為3200kVA變壓器。全年節(jié)電16萬多kWh，更新設(shè)備的投資不到二年即可收回，同時由于容量的增大，又提高了變壓器供電的安全可靠性。

四、結(jié)束語

綜上所述，加速我國的老舊變壓器更新?lián)Q代，優(yōu)選S9型變壓器，其節(jié)電潛力按1％～2％計算，每年可節(jié)電100～200億kWh，創(chuàng)造經(jīng)濟效益近百億元。由于大量節(jié)約能源，保護了環(huán)境，節(jié)約了地質(zhì)資源，利在當(dāng)代，功在千秋。同時使我國電網(wǎng)線損下降，縮小與國際上的差距，這也是為振興中華做出的一份貢獻。