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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00-8-241变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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00-8-242变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会 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年下半年 正式生效。节能评价值于2010年下半年正式生效 2010
2、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00-8-243变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会内 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00-8-244变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会一、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：1973 年颁布。相应产品有 S ，S1，S2，S5，SL, SL1,
3、 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00-8-245变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会以315 kVA变压器为例空载损耗kW负载损耗kW1.02.02.0 4.0 6.064 标准73 标准S9S11S10S7AMT变压器的节能潜力及技术经济评价方法00-8-246变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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
4、00-8-247变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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 kWh 73系列比S11平均多耗电: 每千伏安每年97 kWh 64、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00-8-248变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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00-8-249变 压 器 节 能
5、 增 效 研 讨 会变压器节能的贡献 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00-8-2410变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会二、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） 变压器的节能潜力及技术经济评价方法1.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
6、定值及节能评价值（ GB20052-2006） 00-8-2411变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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%00-8-2412变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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00-8-2413变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会
7、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0.23-0.30mm，将来的趋势是使用更薄的 硅钢片，0.05-0.18mm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经济评价方法00-8-2414变 压 器 节 能
8、 增 效 研 讨 会总拥有费用法（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00-8-2415变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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)变压器的节能潜力及技术经济评价方法00-8-2416变 压 器 节
9、能 增 效 研 讨 会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/kvarQ0 =I0%Se，Qf =Ud% SeI0% 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00-8-2417变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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
10、耗小时负载率等变压器的节能潜力及技术经济评价方法00-8-2418变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会TOC法系数A、B 的确定（2）AkPW (EJL12ELhPY)，元/kW BkPW(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00-8-2419变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会TOC法系数A、B 的确定（3）现值系数 kPW
11、1-(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00-8-2420变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会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00-8-2421变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会不同行业 A、B系数计算条件:EJL=18元/月.kW, EL=0.5元/kWh, n=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00-8-2422变 压
12、器 节 能 增 效 研 讨 会 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00-8-2423变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会举例：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）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00-8-2424变 压 器 节
13、能 增 效 研 讨 会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00-8-2425变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会 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1000，1250，1600KVA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（
14、2）变压器的节能潜力及技术经济评价方法00-8-2426变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会 计算： 1）1000KVA NL1000=P0+k(I0%.Se/100)=1.7+0.1x0.7x1000/100=2.4KW LL1000=Pf+k(Ud%.Se/100)=10.3+0.1x4.5x1000/100=14.8KW 2)同理：NL1200=2.7KW; LL1250=17.625KW 3)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00-8-2427变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会 计算
15、A、B系数：设定n=20年，i=0.07,a=0,Kpw=10.59A=Kpw.(EJL.12+EL.hpy)=48672元/KW冶炼行业=5100B1000=Kpw.(EJL.12+EL.Y) .P2=18747元/KW 同理：B1250=11998元/KWB1600=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00-8-2428变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会 综合评定：选用变压 器容量 （KVA）负载率 P变压器 初始费用 C（元）A.NL(元)B.LL(元)TOC值 （元）10000.87390048672x2.418747x14.846816812500.648484048672x2.711998x17.62542771916000.510850048672x3.367323x21.7430947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00-8-2429变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会应用TOC法计算变压器经济效益（3）举例：有色电解行业,用S11(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
