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1、00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,1,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,国际铜业协会（中国）电能效益项目,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,2,变压器在节能领域的重要作用,电力的输配领域,变压器损耗占1/31/4的总损耗,变压器损耗易于评估和控制、回收价值高、运行成本高,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,3,由于配电变压器的量大、面广，且对低压网络的损耗影响较大，在2004年由中国标准化研究院起草的配电变压器的能效限定值及节能评价值强制性国家标准（简称变压器的能效标准），能效限定值于2006
2、年下半年正式生效。节能评价值于2010年下半年正式生效 2010年还制定针对大、中容量变压器的电力变压器能效标准。电力变压器的能效限定值及节能评价值强制性国家标准,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,4,内 容 提 要变压器节能的现状与发展节能变压器的选择和标准变压器的经济运行及方法国内推广节能变压器的措施,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,5,一、变压器节能的发展与现状,节能变压器的技术发展,64 标准：1964年颁布。相应产品有 SJ，SJ1SJ4，SJL1 型等。73 标准：
3、1973 年颁布。相应产品有 S，S1，S2，S5，SL,SL1,SL3 型等。86 标准：80 年代初期执行。相应产品有 SL7，S7，S8 型等。95和99标准：GB/T6451的损耗规定等。现期标准：S9，S10，S11,SC9,SC10型等。,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,6,以315 kVA变压器为例,空载损耗,kW,负载损耗,kW,1.0,2.0,2.0,4.0,6.0,64 标准,73 标准,S9,S11,S10,S7,AMT,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,
4、7,2.变压器节能对企业与社会的贡献,企业老旧变压器改造的经济效益,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,8,高耗能变压器的电耗,工业三班制,负载率75%条件下：64系列比S11平均多耗电:每千伏安每年115 kWh73系列比S11平均多耗电:每千伏安每年97 kWh64、73系列比S11平均多耗电:每千伏安每年106 kWh,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,9,变压器改造的节能效益,假设每个大型企业有在用高损耗变压器5万KVA,若用S11变压器替换后:每年节电530万kWh每年节
5、约电费265万元投资回报期 23年,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,10,变压器节能的贡献,老旧变压器改造的环境效益,在环境效益方面，我国老、旧变压器全部替换后，全国每年因节电可降低发电厂的CO2排放量1,270万吨(相当于2000年中国CO2总排放量的1.6%)。,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,11,二、节能变压器的选择和标准,节能变压器的定义和评定方法,国家标准的定义：2006年1月9日发布的三相配电变压器能效限定值及节能评价值（GB20052-2006）,变压器的节能
6、潜力及技术经济评价方法,节能变压器的定义和评定方法,国家标准的定义：2006年1月9日发布的三相配电变压器能效限定值及节能评价值（GB20052-2006）,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,12,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,油浸式S7 S9与S11的损耗比较 空载损耗(kW)负载损耗(kW)S11S7 37%21%S11S9 30%0%,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,13,常用节能变压器的种类,符合GB20052-2006的S11系列配电变压器以及SC(G)10-系列干式配电变压器非晶合金配电变压器单相卷铁芯配电变压器装有节能型变压器的
7、箱式变电站等,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,14,节能变压器的发展趋势,通过调整铁心结构及制造工艺来达到节能的效果导磁材料（硅钢片）和导电材料（无氧铜导线或铜箔）的技术发展。目前用于铁心导磁材料的硅钢片普遍厚度为，将来的趋势是使用更薄的硅钢片，厚的硅钢片现已经开始被应用。另外非晶材料的发展，也促进了变压器的发展。非晶合金铁心比硅钢片铁心的配电变压器空载损耗可降低70%以上。自二十世纪八十年代非晶合金铁心商业化以来，已经有几十万台非晶合金配电变压器在世界各地应用。目前市场上已经出现了SH15-16型非晶变压器。,变压器的节能潜力及技术
8、经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,15,总拥有费用法（Total Owning Cost）,1981年在美国成为工业标准总拥有费用法是变压器在使用寿命期间总的经济代价的评价用总拥有费用最低的方法评价和选择变压器 意味着能使购买者取得最佳的经济效益,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,16,配电变压器的效益评价,总拥有费用（Total Owning Cost)TOC=变压器初始购置费用 空载损耗费用 负载损耗费用空载损耗费用A(元/kW)空载损耗(kW)负载损耗费用B(元/kW)负载损耗(kW),变压器的
9、节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,17,空载损耗和负载损耗,空载损耗 NLP0KQ0负载损耗 LL PfKQf 其中 P0，Pf 为额定空载、负载有功损耗 Q0、Qf 为额定空载、负载漏磁功率 K 为无功经济当量，一般K0.1 kW/kvar Q0=I0%Se，Qf=Ud%Se I0%变压器空载电流 Ud%变压器阻抗电压 Se 变压器额定容量,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,18,TOC 法系数 A、B的确定（1）,TOC CANLBLL 确定A、B 系数的经济因素 电 价：基本电价和
10、电度电价 金 融：利率和通货膨胀率 确定A、B 系数的工程因素 年运行小时 年最大负载损耗小时 负载率等,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,19,TOC法系数A、B 的确定（2）,AkPW(EJL12ELhPY)，元/kWBkPW(EJL12EL)p2，元/kW式中：kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a),现值系数；EJL每月基本电费；EL 电度电费；年最大负载损耗小时数（由最大负载利用小时Tmax和功率因数 cos确定）hPY 年运行小时数;p 负载率 计算负载/额定容量,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变
11、 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,20,TOC法系数A、B 的确定（3）,现值系数 kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a)n 变压器使用年限；i 年利率；a 年通货膨胀率；现值系数反映了资金的时间价值,即把每年发生的损耗费用折算至初年。,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,21,年最大损耗小时数,与最大负载利用小时数Tmax 及功率因数cos关系,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,22,不同行业 A、B系数,计算条件:EJL=18元/月.kW,EL=0.5元/kWh,n
12、=20年,i=7%,a=0,cos=0.9,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,23,购买变压器时，按TOC最小选择变压器选择变压器容量时，按TOC最小选择变压器确定替换老旧变压器的回收年,TOC 法的应用,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,24,举例：比较 800kVA S11 与S9 变压器的经济效益S9：铁损1.4kW,铜损7.5kW，价格90,700元；S11：铁损0.98kW,铜损7.5kW，价格99,700元；某有色冶炼厂：A48,672,B17,668（p0.75）,
13、应用TOC法计算变压器经济效益（1）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,25,TOCS9=90700+(2.0448672)+(11.0917668)=385929 元TOCS11=99700+(1.6248672)+(11.0917668)=374487 元,应用TOC法计算变压器经济效益（1）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,26,举例：某钢铁厂，三班生产，计算负载为800KVA，拟选定S9变压器一台，试按照TOC法确定变压器容量及负载率。按照S9变压器，分别选1000，1
14、250，1600KVA三种容量比较，其负载率分别为0.8，0.64，0.5,应用TOC法选择变压器的负载率（2）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,27,计算：1）1000KVANL1000=2.4KWLL1000=14.8KW2)同理：NL1200=2.7KW;LL1250=17.625KW3)同理：NL1600=3.36KW;LL1600=21.7KW,应用TOC法选择变压器的负载率（2）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,28,计算A、B系数：设定n=20年，i=0.07,
15、a=0,Kpw=10.59 A=Kpw.(EJL.12+EL.hpy)=48672元/KW 冶炼行业=5100 B1000=Kpw.(EJL.12+EL.Y).P2=18747元/KW同理：B1250=11998元/KW B1600=7323元/KW,应用TOC法选择变压器的负载率（2）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,29,综合评定：,应用TOC法选择变压器的负载率（2）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,30,应用TOC法计算变压器经济效益（3）,举例：有色电解行业,用S1
16、1(800kVA)更换SJ（64）(750kVA)变压器的 经济效益S11：铁损1.6kW,铜损11.1kW，设价格75,000元SJ：铁损8.9kW,铜损15.2 kW，价格0元 A48,672,B17,668(p0.75，K0.1 kW/kvar),变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,31,回收年限计算:(75000-0)/48672*(8.9-1.6)+17668*(15.2-11.1)/10.59 1.86（年）,应用TOC法计算变压器经济效益（3）,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,32,TOC 小 结,变压器节电潜力值得关注替换老旧变压器节能效果显著评价变压器的经济性优劣，应基于全寿命成本（TOC），即兼顾初投资及损耗费用,变压器的节能潜力及技术经济评价方法,00-8-24,变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会,33,谢 谢！,国际铜业协会北京代表处 北京南礼士路66号建威大厦1224 室 邮政编码：100045 电话：01068042450 传真：01068020990,
