變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行淺析

司佳

摘 要：該研究對(duì)變壓器電費(fèi)結(jié)構(gòu)、影響因素等方面進(jìn)行分析，通過(guò)查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)，找出變壓器運(yùn)行的主要經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)降低功率因數(shù)考核電費(fèi)的方法進(jìn)行摸索，給出控制措施，經(jīng)過(guò)實(shí)地驗(yàn)證后，對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行檢驗(yàn)。在不改變現(xiàn)有設(shè)備能耗水平，不增加新的設(shè)備改造費(fèi)用的前提下，作者希望僅對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行合理調(diào)度，實(shí)現(xiàn)降低變壓器運(yùn)行成本的目的，對(duì)今后變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行給出指導(dǎo)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：變壓器 功率因數(shù) 調(diào)整電費(fèi) 節(jié)能運(yùn)行

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）08（c）-0029-02

北京京能電力股份有限公司石景山熱電廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：石景山熱電廠）負(fù)責(zé)石景山區(qū)廣寧地區(qū)多家單位、居民的生活飲用水供應(yīng)工作，公司設(shè)置深井泵運(yùn)行班組，負(fù)責(zé)日常供水工作。設(shè)備包括：兩臺(tái)變壓器、六臺(tái)循環(huán)水泵和一臺(tái)深井泵，兩臺(tái)變壓器動(dòng)力電源分別取自石景山供電局、門(mén)頭溝供電局。公司每年用于支付兩家供電局的變壓器電費(fèi)均要達(dá)到200萬(wàn)元以上，成本壓力巨大。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，為了更好的節(jié)約公司經(jīng)營(yíng)成本，公司在現(xiàn)有設(shè)備能耗水平的基礎(chǔ)上，試圖通過(guò)不進(jìn)行技術(shù)改造，僅對(duì)變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化的方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)約電費(fèi)成本的目的。

1 現(xiàn)狀

1.1 電量、電費(fèi)情況

按照《中華人民共和國(guó)電力法》規(guī)定，變壓器用電屬于大工業(yè)用電，計(jì)費(fèi)方式執(zhí)行大工業(yè)用電電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2012-2014年電量、電費(fèi)情況如下：

2012年用電量181.2萬(wàn)千瓦，電費(fèi)211.7萬(wàn)元；2013年用電量162.5萬(wàn)千瓦，電費(fèi)197.0萬(wàn)元；2014年用電量176.3萬(wàn)千瓦，電費(fèi)208.9萬(wàn)元。

從電費(fèi)表中可以看出，公司每年需要支付200萬(wàn)元左右電費(fèi)，成本壓力巨大。

1.2 公司的電價(jià)組成

大工業(yè)用電實(shí)行兩部制電價(jià)，電價(jià)由基本電價(jià)、電度電價(jià)和功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)三部分構(gòu)成。

電費(fèi)金額=基本電費(fèi)+電度電費(fèi)+功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)

基本電費(fèi)=計(jì)費(fèi)容量×基本電價(jià)

電度電費(fèi) =抄見(jiàn)電量×電價(jià)

功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)指根據(jù)用戶(hù)月加權(quán)平均功率因數(shù)調(diào)整減收或增收的電費(fèi)。

功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi) =（基本電費(fèi)+電度電費(fèi)）×（±）功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)月增減率%

功率因數(shù)考核調(diào)整電費(fèi)以0.90為基數(shù)，功率因數(shù)在0.65-0.90之間，低于0.90每0.01，電費(fèi)增加0.5%，功率因數(shù)低于0.64及以下，每降低0.01電費(fèi)增加2%。

2 存在的問(wèn)題

由于飲用水供應(yīng)工作，涉及民生問(wèn)題，公司始終高度重視供水安全問(wèn)題，為確保變壓器用電穩(wěn)定，出現(xiàn)一路變壓器電源失電后，另一路變壓器電源能夠快速供電，公司始終采取兩臺(tái)變壓器一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用的方式。受到這種運(yùn)行方式的影響，必然造成一臺(tái)變壓器空載時(shí)間較長(zhǎng)，有功較低，無(wú)功很高，使功率因數(shù)較小，造成功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)很高。

可以看出，冷備用方式下，功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)控制的較好，熱備用方式下，絕大多數(shù)月份的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)都在2萬(wàn)元以上，最高達(dá)到4.1萬(wàn)元。有個(gè)別月份，雖然也是熱備用方式運(yùn)行，但功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)基本維持在3000-4000元附近。如何降低這部分功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，是需要進(jìn)行思考的問(wèn)題。

3 原因分析及應(yīng)對(duì)措施

3.1 原因分析

近年來(lái)，由于兩臺(tái)變壓器功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)較高，自2010年便組織變壓器節(jié)能運(yùn)行方式討論，公司先采取改變變壓器運(yùn)行方式的方法降低電費(fèi)成本，后來(lái)又將原先高耗能的油變壓器更換為節(jié)能型干式變壓器，并繼續(xù)執(zhí)行原有變壓器運(yùn)行方式，進(jìn)一步降低電費(fèi)成本。其中：

雨季期間（6月中旬-9月底），兩臺(tái)變壓器采用一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)熱備用的方式；

非雨季期間（10月初-6月中旬），兩臺(tái)變壓器采用一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)冷備用的方式。

從2012年-2014年用電量、電費(fèi)情況看，非雨季期間，由于備用側(cè)變壓器采用冷備用的運(yùn)行方式，不會(huì)出現(xiàn)因功率因數(shù)低于90%標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，且運(yùn)行側(cè)變壓器因?yàn)橛秒娯?fù)荷較高，功率因數(shù)基本可以達(dá)到86%、甚至可以接近90%的水平，每月功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)僅在1000元上下浮動(dòng)，節(jié)約成本效果相當(dāng)明顯。

由于影響功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的因素有兩項(xiàng)：月度電費(fèi)和功率因數(shù)考核比例。月度電費(fèi)受到用電量影響，電量越多，電量電費(fèi)也會(huì)隨之增加，這項(xiàng)影響因素受到總用水量影響，無(wú)法控制，屬于不可控因素。功率因數(shù)考核比例直接受到功率因數(shù)高低影響，在今后變壓器調(diào)整工作中，只要合理分配用電時(shí)間，使有功與無(wú)功比例在合理范圍內(nèi)，即可使功率因數(shù)在較高水平上，避免出現(xiàn)較高的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)。

從上述功率因數(shù)計(jì)算公式可以看出，影響功率因數(shù)變化最主要因素為有功電量。

對(duì)功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)較低的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，以2014年10月數(shù)據(jù)為例，兩臺(tái)變壓器總有功基本在16.8萬(wàn)千瓦時(shí)，比功率因數(shù)較高的月份的有功僅高出大約6-7%左右，但由于兩臺(tái)變壓器均在運(yùn)行，一臺(tái)變壓器有功為12.2萬(wàn)千瓦時(shí)，無(wú)功為7.2萬(wàn)千瓦時(shí)，功率因數(shù)為86%，另一臺(tái)變壓器有功為4.6萬(wàn)千瓦時(shí)，無(wú)功為2.5千瓦時(shí)，功率因數(shù)為88%。在總有功小幅增加的前提下，功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)僅為2883.49元，大幅降低。

通過(guò)查詢(xún)值班記錄、對(duì)比表1中各熱備用運(yùn)行方式下，每月變壓器運(yùn)行情況發(fā)現(xiàn)，2013年11月、2014年9、10月，均因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)一些原因，都出現(xiàn)過(guò)在兩次記表周期之間的某天，倒換過(guò)變壓器，使兩臺(tái)變壓器的有功電量得到較大提升（不影響總有功電量升高），功率因數(shù)隨之得到提高，均接近90%的水平；2014年6、7月，也出現(xiàn)過(guò)倒換變壓器的情況，但由于倒換后運(yùn)行時(shí)間較短，有功電量提升較少，功率因數(shù)雖然隨之得到提高，但卻只達(dá)到40%的水平。由于每月有功會(huì)發(fā)生變化，很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定結(jié)論，但通過(guò)近年來(lái)的大量數(shù)據(jù)，可以初步認(rèn)定這一規(guī)律，并可以在日后的運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)近似實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

找出這一規(guī)律，說(shuō)明在熱備用運(yùn)行方式下，只要求一臺(tái)變壓器負(fù)載運(yùn)行，另一臺(tái)空載運(yùn)行是不科學(xué)的，應(yīng)該進(jìn)行運(yùn)行方式的改進(jìn)。

3.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）加強(qiáng)與電力公司抄表人員溝通，嚴(yán)格抄表時(shí)間，避免未按規(guī)定的每月21日抄表；

（2）設(shè)備運(yùn)行期間，嚴(yán)格執(zhí)行雨季、非雨季運(yùn)行變壓器運(yùn)行方式倒換的要求，避免出現(xiàn)非雨季還采用熱備用的運(yùn)行方式；

（3）雨季期間（6.15-9.15），采用熱備用運(yùn)行方式，但要加強(qiáng)變壓器日常檢查、管理，做好有功電量、無(wú)功電量記錄，在每月6-8號(hào)進(jìn)行變壓器倒換，做到兩臺(tái)變壓器負(fù)荷相當(dāng)，提高功率因數(shù)；

（4）由于6月、9月為雨季、非雨季過(guò)渡期，要更加密切關(guān)注電量情況，務(wù)必在6月21日查表后倒換變壓器，在9月21日查表前倒換變壓器。

4 結(jié)果檢驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)性分析

通過(guò)執(zhí)行以上措施，在2015年雨季期間，變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面取得很好的效果，各月電費(fèi)情況詳見(jiàn)表2，按此措施運(yùn)行，每年可節(jié)約電費(fèi)近20萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

該研究通過(guò)查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)，找出影響變壓器電費(fèi)成本較高的原因并對(duì)其分析，摸索出一定規(guī)律，并制定運(yùn)行措施，在不改變現(xiàn)有設(shè)備能耗水平，不增加新的設(shè)備改造費(fèi)用的前提下，就有可能控制其成本。通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，表明措施是正確的，大大降低了變壓器運(yùn)行成本，取得很好的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

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