配電變壓器節(jié)能降耗方法研究

【摘要】電被廣泛的應(yīng)用于當代社會的生產(chǎn)和生活中。而目前就企業(yè)而言，其在對電的使用過程中存在著大量的浪費，電費方面的花費嚴重影響了企業(yè)的利潤。因此，為了使企業(yè)的利潤更大程度的提高就必須注重電的消耗，同時，其有效的管理電的消耗的一個重要的方法就是提高電力線損，加大電力線損的管理力度，最大程度上降低線損率，充分的利用電能，減少浪費，為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤。

【關(guān)鍵詞】配電變壓器；節(jié)能降耗；方法

1、電網(wǎng)變壓器現(xiàn)狀

我國電網(wǎng)上運行變壓器比較典型的型號是SJ，SL1，S7，S9和S11。

假設(shè)變壓器β=0.8，用S11-1000代替SL1-1000，變壓器的損耗將降低4.88KW，1年可節(jié)約42048KW﹒h的電能，若電費按0.60元/KW﹒h計，一年可節(jié)約25萬元。一般三年就能收回改造成本。

2、投資回報預(yù)算的數(shù)學模型

2.1更換S9型配電變壓器的投資回報

目前，電網(wǎng)中運行的S9型配電變壓器，其運行時間都在10年以下，如要提前進行更換，除應(yīng)考慮支付S11型配電變壓器的設(shè)備費和安裝費所得利息支出外還須考慮原S9型配電變壓器凈資產(chǎn)的損失。根據(jù)目前S11型配電變壓器每千伏安容量的平均市場價格計算所需每月支付利息均超過其節(jié)能所節(jié)省的電費。將現(xiàn)運行的S9型配電變壓器更換為S11型是不經(jīng)濟的，如果在考慮相關(guān)的安裝費用及提前更換帶來的固定資產(chǎn)凈值的損失就更不值了。

2.2更換S7型或更早的配電變壓器的投資回報測算

對于S7型配電變壓器，一般已在電網(wǎng)中運行多年，經(jīng)測算，當S7型配電變壓器運行時間等于或超過12年時，其設(shè)備的實際殘值已開始超過賬上的凈資產(chǎn)值。因此，更換S7型配電變壓器時，只需要考慮S11型的設(shè)備費利息支出，而不考慮設(shè)備凈資產(chǎn)損失問題。更換S7型配電變壓器的經(jīng)濟分析.即使負載率為0，對于160KVA及其以上的變壓器，其節(jié)省的電費仍大于購買配電變壓器的貸款利息；平均負載率為0.5，而無需考慮S7的折舊時，將S7更換為S11的節(jié)電效率是非常明顯的。因此，將運行12年及以上的S7更換為S11是有經(jīng)濟價值的，是合算的。

3、采購和更換結(jié)論

根據(jù)以上的介紹，可以總結(jié)出以下結(jié)論：（1）作為更新?lián)Q代的產(chǎn)品，全面使用S11型配電變壓去從經(jīng)濟上、社會效益上和供求關(guān)系上都是必要和可行的。在經(jīng)濟上，采購S11型比S9型價格高7%到10%，不會造成投資急劇增加，且差價能在2到3年內(nèi)收回。S11-MR和S11-M型比S9型空載損耗降低了30%左右，投資回收期短，見效快，使用S11具有良好的經(jīng)濟效益。（2）對于S7型或是更舊的配電變壓器，以運行多年，凡運行12年以上的都應(yīng)考慮逐年分批更換。（3）S11-MR型卷鐵心變壓器綜合運行性能要優(yōu)于S11-M型疊鐵心變壓器，所以在315KVA及以下變壓器優(yōu)先選用S11-MR型變壓器。在400KVA及以上的變壓器應(yīng)優(yōu)先選用S11-M型疊鐵心變壓器。（4）SH11-MR型非晶合金鐵心變壓器的空載損耗比S11-M1、S11-MR型降低了70%到80%，運行性能優(yōu)良，但是價格較高。（5）由于S11型與S9型變壓器的價格相差不大，運行管理基本相同，而S11型尤其是S11-MR型卷鐵心變壓器性能明顯優(yōu)于S9型變壓器。由此可見，在質(zhì)量穩(wěn)定良好的前提下，可選型非晶變壓器、立卷鐵心變壓器和型R型卷鐵心變壓器。從節(jié)能觀點上看，數(shù)字越大越節(jié)能（當然要考慮價格）。否則應(yīng)選常規(guī)的S11型卷鐵心或疊鐵心變壓器。

變壓器改造方案分析

3.1.改造方案

高損耗變壓器的降損改造方案，歸納起來主要有三種：

①調(diào)容量改造方案，包括串、并聯(lián)調(diào)容量和星、三角接線調(diào)容量；

②降容量改造方案；

③原容量改造方案，包括更換鐵心，更換器身。

3.2各方案的優(yōu)缺點分析

（1）調(diào)容量方案

優(yōu)點：除增加專用調(diào)容開關(guān)和改制繞組外，變壓器的其他部分均不變。采用常規(guī)工藝就可改造，雖然繞組要改制，但導(dǎo)線總量不變。

缺點：在原容量運行時仍是原舊變壓器損耗。用戶年負載曲線的峰谷不明顯時，可能要操作多次。調(diào)容時要停電操作，同時要更換熔斷器熔絲運行，改造費用稍高。

（2）降容量方案

優(yōu)點：只改造繞組，變壓器其他部分不變，所以可采用常規(guī)工藝。工藝簡易、操作方便，改制費用較低。

缺點：變壓器容量減少，該方案只能局限于用戶的負載率很低，且在5年內(nèi)無發(fā)展的情況下實行。如果用戶的負載已經(jīng)接近或是在5年內(nèi)達到原容量，降容后勢必要再購置被減掉部分容量的低損耗變壓器，在經(jīng)濟上是不合算的。另外，降容改造后的變壓器。有的短路阻抗偏高，電壓變動率增大，使供電電壓會偏移標準值。如變壓器資產(chǎn)屬供電局的公用變壓器，那么在一定范圍內(nèi)容量可調(diào)制，上述負載問題就緩解。

（3）原容量方案

優(yōu)點：變壓器額定容量不變，改造后的性能達到S11標準，關(guān)鍵項目與新品接近。設(shè)計工藝要求易于掌握。一般變壓器修配廠也可改造。

缺點：與方案（1）、（2）相比，需要一臺剪板機，改造費用高于（2）。增加了原材料如硅鋼片、銅線等消耗。如果舊變壓器繞組是鋁導(dǎo)線，那么換成銅導(dǎo)線就不用換鐵心，可以節(jié)省費用。

4、高損變壓器節(jié)能改造的具體方法

4.1更換繞組法

以S11系列三相油浸式配電變壓器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為例，采用S11型對高、低壓繞組端面的有效支撐及高低壓引線的夾持方式等措施，使之在性能和結(jié)構(gòu)方面都能達到S11型的水平。

4.2更換繞組同時換上鐵軛

在更換繞組時，上鐵軛要拆卸，而上鐵軌在拆卸過程中，鐵心硅鋼片的損耗系數(shù)容易變大。因此，更換繞組同時將上鐵軛部分的硅鋼片更換，可進一步降低空載損耗。如果更換全部上鐵軛硅鋼片，改造費用增加S9現(xiàn)價的10%，負載損耗可控制在比S9增加5%以內(nèi)，總損耗也可控制在比S9增加5%以內(nèi)。

因此，結(jié)合大修或升壓改造可采用更換繞組或同時更換繞組和上鐵軛方式。變壓器長期處于輕載時，可采用更換鐵心方式改造，損耗比可提高到8.94，具有較高的經(jīng)濟效益。而更換鐵心（即同時更換鐵心和繞組）一般不采用。

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