電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

油浸配電變壓器產(chǎn)量1996-2002年油浸變壓器產(chǎn)量年平均增長(zhǎng)11%第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

干式配電變壓器產(chǎn)量1996-2001年干式變壓器產(chǎn)量年平均增長(zhǎng)

20%第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

配電變壓器產(chǎn)量預(yù)測(cè)萬kVA第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

變壓器安裝量2000年底安裝量約27.5億kVA萬kVA第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

我國(guó)變壓器效率水平‘64’標(biāo)準(zhǔn)：1964年頒布。相應(yīng)產(chǎn)品有SJ，SJ1－SJ4，SJL1型等?！?3’標(biāo)準(zhǔn)：1973年頒布。相應(yīng)產(chǎn)品有S，S1，S2，S5，SL,SL1,SL3型等。近期標(biāo)準(zhǔn)：80年代初期執(zhí)行。相應(yīng)產(chǎn)品有SL7，S7，S8型等?，F(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)：S9，S10，S11型等。第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

配電變壓器的效率水平

315kVA

空載損耗kW

負(fù)載損耗kW

1.02.0

2.0

4.0

6.064標(biāo)準(zhǔn)73標(biāo)準(zhǔn)S9S11S10S7AMT第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

空載損耗比較－800kVA/10kV‘64’和‘73’空載損耗比S11高418%-318%kW第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

負(fù)載損耗比較－800kVA/10kV‘64’和‘73’負(fù)載損耗比S11高32%-60%kW第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一高耗能變壓器的能耗工業(yè)三班制,負(fù)載率75%條件下‘64’系列比S11平均多耗電:每千伏安每年115kWh‘73’系列比S11平均多耗電:每千伏安每年97kWh‘64’、‘73’系列比S11平均多耗電:每千伏安每年106kWh第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

冶金行業(yè)在用變壓器總量約7,000萬kVA大型企業(yè)在用變壓器約2000

萬kVA大型企業(yè)在用變壓器老化嚴(yán)重，役齡20年以上的‘64’和‘73’變壓器占1/3以上第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

變壓器改造的節(jié)能效益假設(shè)每個(gè)大型企業(yè)有在用高損耗變壓器5萬kVA,若用S11變壓器替換后:每年節(jié)電530

萬kWh每年節(jié)約電費(fèi)265萬元投資回報(bào)期2－3年第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一大型企業(yè)的年平均節(jié)能潛力

5個(gè)重點(diǎn)行業(yè)大企業(yè)中老化變壓器約占29％第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一配電變壓器節(jié)能效益–

宏觀配電變壓器損耗占發(fā)電量2-3%，300-500億千瓦時(shí)（2002）采用高效變壓器替代高損耗變壓器，每年可節(jié)電200-400億千瓦時(shí)第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一配電變壓器發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)品特點(diǎn)S11型變壓器（疊鐵芯和卷鐵芯）單相變壓器非晶合金變壓器干式變壓器（Nomex紙型和環(huán)氧樹脂型）箱式變壓器第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一推動(dòng)變壓器節(jié)能的政策1998年二委一部：自1999年1月1日，淘汰S7、SL7變壓器的生產(chǎn)和流通‘95’節(jié)能政策大綱：鼓勵(lì)節(jié)能配電變壓器的生產(chǎn)2001年國(guó)家經(jīng)貿(mào)委：《節(jié)約用電管理辦法》推廣節(jié)能型變壓器；鼓勵(lì)對(duì)老舊變壓器進(jìn)行更新改造變壓器能效標(biāo)準(zhǔn)GB20052已于2006年7月1日?qǐng)?zhí)行第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

如何評(píng)估效率與成本的關(guān)系

變壓器的效率和價(jià)格多樣化不同廠家的產(chǎn)品損耗和價(jià)格有差異何時(shí)更新老舊變壓器如何權(quán)衡損耗與價(jià)格?

老舊變壓器的替換是否經(jīng)濟(jì)?第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一總擁有費(fèi)用法（TotalOwningCost）

1981年在美國(guó)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總擁有費(fèi)用法是變壓器在使用壽命期間總的經(jīng)濟(jì)代價(jià)的評(píng)價(jià)用總擁有費(fèi)用最低的方法評(píng)價(jià)和選擇變壓器意味著能使購(gòu)買者取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

配電變壓器的效益評(píng)價(jià)總擁有費(fèi)用（TotalOwningCost)TOC=變壓器初始購(gòu)置費(fèi)用＋

空載損耗費(fèi)用＋負(fù)載損耗費(fèi)用空載損耗費(fèi)用＝A($/W)×空載損耗(W)負(fù)載損耗費(fèi)用＝B($/W)×負(fù)載損耗(W)第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

空載損耗和負(fù)載損耗空載損耗NL＝P0＋KQ0負(fù)載損耗LL＝Pf＋KQf

其中

P0，Pf

為額定空載、負(fù)載有功損耗

Q0、Qf為額定空載、負(fù)載漏磁功率

K為無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，一般K＝0.1kW/kvar第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

空載損耗和負(fù)載損耗空載損耗NL＝P0＋KQ0負(fù)載損耗LL＝Pf＋KQf

其中Q0=I0%Se，Qf=Ud%SeI0%－變壓器空載電流

Ud%－變壓器阻抗電壓

Se－

變壓器額定容量第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一TOC法系數(shù)A、B的確定TOC＝C＋A×NL＋B×LL確定A、B系數(shù)的經(jīng)濟(jì)因素 電價(jià)：基本電價(jià)和電度電價(jià) 金融：利率和通貨膨脹率確定A、B系數(shù)的工程因素 年運(yùn)行小時(shí) 年最大負(fù)載損耗小時(shí) 負(fù)載率等第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一TOC法系數(shù)A、B的確定

A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW式中：kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a),現(xiàn)值系數(shù)；

EJL－基本電費(fèi)；

EL－電度電費(fèi)；

第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一TOC法系數(shù)A、B的確定A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW

τ－年最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)（由最大負(fù)載利用小時(shí)Tmax

和功率因數(shù)cosφ確定）

hPY－年運(yùn)行小時(shí)數(shù);

p－負(fù)載率＝計(jì)算負(fù)載/額定容量第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一現(xiàn)值系數(shù)的確定

A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW式中：kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a)為現(xiàn)值系數(shù)

n－變壓器使用年限；

i－年利率；

a－年通貨膨脹率；

現(xiàn)值系數(shù)反映了資金的時(shí)間價(jià)值,即把每年發(fā)生的損耗費(fèi)用折算至初年。第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一年最大損耗小時(shí)數(shù)最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)τ與最大負(fù)載利用小時(shí)數(shù)Tmax

及功率因數(shù)cosφ的關(guān)系第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一A、B系數(shù)的確定舉例

EJL－基本電費(fèi)，按最大需量單價(jià)，18元/kW/月

EL－電度電費(fèi)，按0.5元/kWhn－變壓器使用年限，一般取為20年

i－年利率，取為0.07a－年通貨膨脹率，取為零

τ－年最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)，按有色冶煉，取為5,500小時(shí)（Tmx=6,800h,cosφ=0.9）

hPY－年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，按長(zhǎng)年接入，8,760小時(shí)

kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a)，代入得10.59

第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一A、B系數(shù)的確定舉例由此可得：

A=10.59×(18×12+0.5×8,760)=48,672元/kW當(dāng)負(fù)載率p等于1.0,0.75,0.5時(shí)

分別有

B1.0=10.59×(18×12+0.5×5500)×12

=31,410元/kWB0.75=17,668元/kWB0.5=7,853元/kW第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一

不同行業(yè)A、B系數(shù)計(jì)算條件:EJL=18元/月.kW,EL=0.5元/kWh,n=20年,i=7%,a=0,cosφ=0.9

第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一購(gòu)買變壓器時(shí)，按TOC最小選擇變壓器確定替換老舊變壓器的回收年計(jì)及資金時(shí)間價(jià)值時(shí)：按照：新變壓器TOC＝老變壓器TOC

確定kPW,然后確定回收年n。不計(jì)及資金時(shí)間價(jià)值時(shí)： 回收年n=新變壓器購(gòu)置費(fèi)/新舊變壓器每年損耗費(fèi)用之差

TOC法的應(yīng)用第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一(1)比較800kVAS11與S9變壓器的經(jīng)濟(jì)效益S9：鐵損1.4kW,

銅損7.5kW，價(jià)格69,800元；S11：鐵損0.98kW,銅損7.5kW，價(jià)格75,000元；某有色冶煉廠：A＝48,672,B＝17,668（p＝0.75）應(yīng)用TOC法計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)效益（1）第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用TOC法計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)效益（1）TOCS9

＝

69800＋48672*1.4＋17668*7.5

＝

270,451元TOCS11＝

75000＋48672*0.98＋17