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1、1变压器的节能潜力及技术经济 评价方法Who What Why张凌宇 国际铜业协会（中国）电能效益项目2变压器在节能领域的重要作用电力的输配领域 2007年全国线损 6.97%； 变压器损耗占 1/31/4的总损耗（ 680亿千瓦时） 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3变压器节能所涵盖的基本概念 通过优化变压器的设备 和运行参数，降低电力 传输、分配中的电力损 耗，从而提高能源的使 用效率，降低一次能源 的消耗，缓解相对紧缺 的能源储备对经济快速 发展带来的制约。变压器的节能潜力及技术经济评价方法4变压器节能所涵盖的三个评价方法 变压器的能
2、效标准GB20052-2006 变压器的全寿命周期分析方法DL/T985- 2005 (TOC) 变压器的经济运行GB/T 134622008变压器的节能潜力及技术经济评价方法5内 容 提 要 第一部分： 变压器节能的现状与发展 节能变压器的选择和标准 国内推广节能变压器的措施 第二部分： 评价变压器能效技术经济的辅助工具变压器的节能潜力及技术经济评价方法6第 一 部 分变压器节能的现状与发展 节能变压器的选择和标准 国内推广节能变压器的措施7一、变压器节能的发展与现状1. 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：197
3、3 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型等。8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S9S11S10S7AMT92.节能变压器的市场需求变化:油浸式（万KVA ）102.节能变压器的市场需求变化：干式（万KVA ）11空载损耗比较800 kVA /10 kV为例64和73空载损耗比 S11高 58% - 318%kW3. 变压器节能的潜力
4、12负载损耗比较800 kVA /10 kV为例64和73负载损耗比 S11高 32% - 60%kW13二、节能变压器的选择和标准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 器能效限定值及节能评价值（ GB20052-2006） 14中国能效标准的主要内容产品能效限定值强制性指标用于实施高耗能产品的淘汰制度现行能效限定值标准发布半年后开始实施目标能效限定值标准发布4年后开始实施 产品节能评价值推荐性指标 用于实施节能产品认证制度15油浸式S9与S11的损耗比较容量空载损耗 (kW)负载损耗 (kW)SeS7S9S11S11S7S11S9S7S9S1
5、1S11S7S11S9500.190.170.1332%24%1.1500.8700.87024%0%1000.320.290.2038%31%2.0001.5001.50025%0%1600.460.400.2741%33%2.8502.2002.20023%0%2500.640.560.4038%29%4.0003.0503.05024%0%4000.920.800.5738%29%5.8004.3004.30026%0%6301.31.200.8138%33%8.1006.2006.20023%0%10001.81.701.1536%32%11.60010.3010.3011%0%160
6、02.652.401.6438%32%16.50014.5014.5012%0%平均 37%30% 21%0%16相关问题 某类产品在全国使用同一个型号的现象将越来越 少；国家节能政策的实施将不依据产品的型号进 行判断，而是以能效标准为依据 。 我国能效标准都是对产品本身的能源利用特性进 行规定，以此设定产品进入市场的门槛或获得节 能认证指标。而产品是否在更为经济条件下运行 则是产品经济运行标准所规定的内容。173. 国内与国际变压器能效标准的比较 空载损耗与负载损耗定义方法 效率定义方法 总损耗定义方法00-8-24变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会1819Eco-design 定义：产
7、品的环境生态设计Eco Design： “clean production” 20Eco-design 简介 变压器的节能设计中不仅要考虑对一次能源的消耗，也要考 虑材料生产与循环再利用中对环境的影响 曾推出耗能产品环保设计指令（简称EuP指令）的欧洲议会 和欧洲理事会于2005年7月在2005/32/EC指令中发布了Eco- design生态设计框架指令。根据该指令的出台背景，任何在 欧洲市场销售耗能产品（EuP）的企业都必须报告其生产产 品的能源消耗数据。 产品生产、使用和寿命终结（EoL)过程中对环境造成的影响 。它可以作为根据EuP指令要求所写的生态设计报告使用。21二、节能变压器的选
8、择和标准国内变压器能效的技术经济评价方法DL/T985-2005 （引自NEMA-TOC法）22如何评估效率与成本的关系？ 变压器的效率和价格多样化 不同厂家的产品损耗和价格有差异 何时更新老旧变压器如何权衡损耗与价格?老旧变压器的替换是否经济?23 总拥有费用法（NEMA-Total Owning Cost） 电力行业标准DL/T 985-2005配电变压器能效技术经济评价导则（由TOC转化）24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
9、佳的经济效益25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($/W) 空载损耗(W)负载损耗费用B($/W) 负载损耗(W)26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27TOC 法系数 A、B的确定（1）TOC CANLBLL 确定A、B 系
10、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耗小时负载率等28TOC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29TOC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；
11、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。30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 31 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32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, B17,66
12、8 （p0.75）应用TOC法计算变压器经济效益（1）33TOCS9 = 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）34 应用：按照已经确定的计算负载选择变压 器的额定容量 TOC法：初建费用和运行费用的平衡应用TOC法选择变压器的负载率（2）35 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
13、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）36 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）37 计算A、B系数：设定n=20年，i=0.07,a=0,Kpw=10.59A=Kpw.(EJL.12
14、+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）38 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
15、变压器的负载率（2）39应用TOC法计算变压器经济效益（3）举例：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, 铜损15.2 kW，价格0元A48,672, B17,668 (p0.75， K0.1 kW/kvar)40回收年限计算（未计及资金时间价值）：(75000-0) / 48672*(8.9-1.6)+17668*(15.2-11.1)/10.591.86（ 年）应用TOC法计算变压器经济效益（3）41TOC 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42 总拥有费用法（NEMA-Total Owning Cost） 电力行业标准DL/T 985-2005配电变压器能效技术经济评价导则（由TOC转化）43 本标准是为了协助配电变压器用户从经济角度更 加直观地了解、评判变压器的节能效益。 该方法综合考虑了变压器价格、损耗、负荷特点、电价等技术经济指标对变压器经济性的影响， 有助于变压器用户全面、正确地认识高效节能变 压器的经济性，选择到最经济、合理的配电变压 器，并推动高效节能变压器的使用。00-8-24变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会44计算公式 ：配
