節(jié)能評估報告中變壓器損耗計(jì)算方法的研究

高曉佳趙磊孫永娥

（1天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院 天津 300191 2天津聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計(jì)有限公司 天津 300191）

改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，節(jié)能評估工作日益凸現(xiàn)其重要性[1]。通過節(jié)能評估，全面系統(tǒng)地掌握項(xiàng)目的用能水平，了解主要用能設(shè)備的能耗狀況，找出項(xiàng)目消耗能源的關(guān)鍵，挖掘項(xiàng)目的節(jié)能潛力，明確項(xiàng)目節(jié)能方向，降低項(xiàng)目產(chǎn)品能耗，為實(shí)現(xiàn)合理用能，節(jié)約用能和有效用能提供科學(xué)依據(jù)[2]。

目前各報告編制單位對水、電力、熱力、燃?xì)獾认挠?jì)算方法差異較大，導(dǎo)致結(jié)果相差較大，尤其是計(jì)算項(xiàng)目耗電量時變壓器的損耗有時會被忽略，或者計(jì)算方式多樣，不統(tǒng)一，使得計(jì)算結(jié)果相差較大。通過對比分析法總結(jié)出一套比較適合變壓器損耗的計(jì)算公式及其中參數(shù)的確定方法，并用實(shí)例說明其在評價中如何使用，其中參數(shù)如何選取，這在目前的節(jié)能評估工作中具有深遠(yuǎn)的意義。

1 確定計(jì)算方法

1.1 經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法

變壓器損耗分為鐵損和銅損，鐵損又叫空載損耗，就是其固定損耗。而銅損也叫負(fù)荷損耗。目前報告中采用較多的是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法計(jì)算變壓器損耗。該方法不考慮空載損耗及負(fù)載損耗，而是采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法，一般按項(xiàng)目耗電量的1.5%作為該項(xiàng)目變壓器損耗量。該方法簡單、易于計(jì)算，但是計(jì)算方法不夠精確，計(jì)算結(jié)果有一定偏差。

1.2 計(jì)算公式法

變壓器損耗的計(jì)算公式法是分別按變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算的。最終的計(jì)算結(jié)果是空載損耗和負(fù)載損耗之和。變壓器的損耗計(jì)算公式為：

△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—變壓器的損耗，kW；Pk—變壓器的空載損耗，kW；KT—計(jì)算系數(shù)；β—變壓器的負(fù)荷系數(shù)Pd—變壓器的負(fù)載損耗，kW。

2 計(jì)算方法的實(shí)例應(yīng)用

某公司在天津市北辰區(qū)建設(shè)8萬t/a工業(yè)微生物菌劑項(xiàng)目作為案例。該項(xiàng)目工作制度為1班，每班8h，年工作時間251t，年工作2008h。生產(chǎn)工藝主要將外購的菌種在凈化空氣中放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過發(fā)酵后，提取、分離、提純得到所需的工業(yè)微生物菌劑產(chǎn)品。

擬建項(xiàng)目10kV電源引自高端裝備制造產(chǎn)業(yè)園九園公路南側(cè)，距項(xiàng)目約1.5km處的110kV變電站。廠內(nèi)建設(shè)1座10kV變電室，變電室位于廠房二的西北角，為生產(chǎn)、生活供電，各用電單元就近接入，變電室內(nèi)設(shè)2臺變壓器，分別為SCB10-1250/10/0.4kV和SCB10-630/10/0.4kV，總?cè)萘繛?880kVA。項(xiàng)目主要用電部位包括廠房內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備、廠房及辦公區(qū)照明、動力、空調(diào)系統(tǒng)及其它用電設(shè)備。

各部分耗電量如下表所示：

2.1 經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法計(jì)算變壓器損耗

該案例中整個廠區(qū)的耗電量為311.71tce/a，按照經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法，一般按項(xiàng)目耗電量的1.5%作為該項(xiàng)目變壓器損耗量，則本項(xiàng)目變壓器損耗量為4.68 tce/a。

2.2 計(jì)算公式法計(jì)算變壓器損耗

變壓器的損耗計(jì)算公式為：△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—變壓器的損耗，kW；Pk—變壓器的空載損耗，kW；KT—計(jì)算系數(shù)；β—變壓器的負(fù)荷系數(shù)；Pd—變壓器的負(fù)載損耗，kW。

2.2.1 Pk和Pd數(shù)值的確定

上式中，Pk和Pd數(shù)值的確定要根據(jù)項(xiàng)目配備變壓器的型號經(jīng)查閱相關(guān)設(shè)備手冊得到的，查表信息如下：

?

由上表可知，單臺SCB10-1250kV型變壓器的空載損耗為2.09kW，負(fù)載損耗為9.69kW，單臺SCB10-630kV型變壓器的空載損耗為1.36kW，負(fù)載損耗為5.88kW。

2.2.2 KT的確定 。KT是負(fù)載波動損耗系數(shù)，一般取1.05

2.2.3 變壓器的負(fù)荷系數(shù)β的確定

β是變壓器的負(fù)荷系數(shù)，也稱負(fù)荷率，其確定方法為：β=（有功負(fù)荷/功率因數(shù)）/變壓器額定容量

本項(xiàng)目有功β負(fù) 荷為1069kW，功率因數(shù)為0.95，變壓器額定容量為1880kV，則 =（1069/0.95）/1880=60%

2.2.4 計(jì)算時間說明

空載考慮全年全天的時間，負(fù)載損耗考慮實(shí)際運(yùn)行時間，對本項(xiàng)目而言全年全天的時間為8760h，實(shí)際運(yùn)行時間為2008h。

2.2.5 計(jì)算結(jié)果

△P1=2.09×8760+1.05×0.62×9.69×2008=2.57萬 kW·h/a

△P2=1.36×8760+1.05×0.62×5.88×2008=1.63萬 kW·h/a

△P=△P1+△P2=4.20萬 kW·h/a=5.16tce/a。

2.3 兩種方法計(jì)算結(jié)果比較

對于該項(xiàng)目而言，經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法的計(jì)算結(jié)果為4.68 tce/a，公式法計(jì)算結(jié)果為5.16tce/a，數(shù)值相差約10%。

3 結(jié)論

本文通過對同一項(xiàng)目中變壓器損耗分別采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法和公式計(jì)算法得到不同計(jì)算結(jié)果，根據(jù)能源審計(jì)中統(tǒng)計(jì)的數(shù)字顯示公式計(jì)算法的結(jié)果更接近實(shí)際損耗值，但是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法的計(jì)算結(jié)果與公式法偏差約為10%。

本文認(rèn)為對于耗電量比較大的節(jié)能評估項(xiàng)目，應(yīng)該選用公式法進(jìn)行精確計(jì)算；對于耗電量很小的節(jié)能評估項(xiàng)目（例如填寫登記表的項(xiàng)目）可以使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值法計(jì)算變壓器損耗，這樣有的放矢，既保證了計(jì)算結(jié)果，又根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況提高工作效率，有利于節(jié)能評估工作的進(jìn)一步開展。

[1]胡永飛.我國固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估進(jìn)展[J].石油和化工節(jié)能,2013,(3):5.

[2]周朋燕.節(jié)能評估過程中幾個問題的探討[J].能源與節(jié)能,2012,(12):48-50.