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电力系统规划设计本讲稿第一页，共三十七页 油油 浸浸 配配 电电 变变 压压 器器 产产 量量1996-2002年年 油浸变压器产量年平均增长油浸变压器产量年平均增长 11%本讲稿第二页，共三十七页 干干 式式 配配 电电 变变 压压 器器 产产 量量1996-2001年年 干式变压器产量年平均增长干式变压器产量年平均增长 20%本讲稿第三页，共三十七页 配配 电电 变变 压压 器器 产产 量量 预预 测测万kVA本讲稿第四页，共三十七页 变变 压压 器器 安安 装装 量量2000 年年 底底 安安 装装 量量 约约 27.5 亿亿 kVA万kVA本讲稿第五页，共三十七页 我我 国国 变变 压压 器器 效效 率率 水水 平平l64 标 准：1964 年 颁 布。相 应 产 品 有 SJ，SJ1SJ4，SJL1 型 等。l73 标 准：1973 年 颁 布。相 应 产 品 有 S，S1，S2，S5，SL,SL1,SL3 型 等。l 近 期 标 准：80 年 代 初 期 执 行。相 应 产 品 有 SL7，S7，S8 型 等。l 现 期 标 准：S9，S10，S11型等。本讲稿第六页，共三十七页 配配 电电 变变 压压 器器 的的 效效 率率 水水 平平315 kVA 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本讲稿第七页，共三十七页 空空 载载 损损 耗耗 比比 较较800 kVA/10 kV64和和73空载损耗比空载损耗比S11高高418%-318%kW本讲稿第八页，共三十七页 负负 载载 损损 耗耗 比比 较较800 kVA/10 kV64和和73负载损耗比负载损耗比S11高高32%-60%kW本讲稿第九页，共三十七页高高 耗耗 能能 变变 压压 器器 的的 能能 耗耗工业三班制,负载率75%条件下l64系列比S11平均多耗电:每千伏安每年115 kWhl73系列比S11平均多耗电:每千伏安每年97 kWhl64、73系列比S11平均多耗电:每千伏安每年106 kWh本讲稿第十页，共三十七页 冶冶 金金 行行 业业l在 用 变 压 器 总 量 约 7,000 万 kVAl大 型 企 业 在 用 变 压 器 约 2000 万 kVAl大 型 企 业 在 用 变 压 器 老 化 严 重，役 龄20 年 以 上 的64 和73 变 压 器 占1/3 以 上 本讲稿第十一页，共三十七页 变变 压压 器器 改改 造造 的的 节节 能能 效效 益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:l每年节电530 万kWhl每年节约电费265万元l投资回报期 23年本讲稿第十二页，共三十七页大型企业的年平均节能潜力大型企业的年平均节能潜力 5 个个 重重 点点 行行 业业 大大 企企 业业 中中 老老 化化 变变 压压 器器 约约 占占29本讲稿第十三页，共三十七页配电变压器节能效益 宏观l配电变压器损耗占发电量2-3%，300-500亿千瓦时（2002）l采用高效变压器替代高损耗变压器，每年可节电200-400亿千瓦时本讲稿第十四页，共三十七页配电变压器发展趋势及产品特点配电变压器发展趋势及产品特点lS11型变压器（叠铁芯和卷铁芯）l单相变压器l非晶合金变压器l干式变压器（Nomex纸型和环氧树脂型）l箱式变压器本讲稿第十五页，共三十七页推动变压器节能的政策推动变压器节能的政策l1998年二委一部：自1999年1月1日，淘汰S7、SL7变压器的生产和流通l95节能政策大纲：鼓励节能配电变压器的生产l2001年国家经贸委：节约用电管理办法推广节能型变压器；鼓励对老旧变压器进行更新改造推广节能型变压器；鼓励对老旧变压器进行更新改造l变压器能效标准GB20052已于2006年7月1日执行本讲稿第十六页，共三十七页本讲稿第十七页，共三十七页 如如 何何 评评 估估 效效 率率 与与 成成 本本 的的 关关 系系l 变 压 器 的 效 率 和 价 格 多 样 化l 不 同 厂 家 的 产 品 损 耗 和 价 格 有 差 异l 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?本讲稿第十八页，共三十七页总总 拥拥 有有 费费 用用 法法（Total Owning Cost）l1981 年 在 美 国 成 为 工 业 标 准l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l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 益本讲稿第十九页，共三十七页 配配 电电 变变 压压 器器 的的 效效 益益 评评 价价总 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)本讲稿第二十页，共三十七页 空空 载载 损损 耗耗 和和 负负 载载 损损 耗耗空 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本讲稿第二十一页，共三十七页 空空 载载 损损 耗耗 和和 负负 载载 损损 耗耗空 载 损 耗 NLP0KQ0负 载 损 耗 LL PfKQf 其 中 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 量本讲稿第二十二页，共三十七页TOC TOC 法法 系系 数数A A、B B 的的 确确 定定TOCTOC C CA ANLNLB BLLLLl确确 定定A A、B B 系系 数数 的的 经经 济济 因因 素素电电 价：价：基基 本本 电电 价价 和和 电电 度度 电电 价价金金 融：融：利利 率率 和和 通通 货货 膨膨 胀胀 率率l确确 定定A A、B B 系系 数数 的的 工工 程程 因因 素素年年 运运 行行 小小 时时年年 最最 大大 负负 载载 损损 耗耗 小小 时时负负 载载 率率 等等本讲稿第二十三页，共三十七页TOC TOC 法法 系系 数数A A、B B 的的 确确 定定 A Ak kPW PW (E(EJLJL1212E EL LhhPYPY)，元，元/kW/kW B Bk kPWPW(E(EJLJL1212E EL L)p)p2 2，元元/kW/kW式式 中：中：kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a),现 值 系 数；EJL基本电费；EL 电度电费；本讲稿第二十四页，共三十七页TOC TOC 法法 系系 数数A A、B B 的的 确确 定定A Ak kPW PW(E(EJLJL1212E EL LhhPYPY)，元，元/kW/kWB Bk kPW PW(E(EJLJL1212E EL L)p)p2 2，元元/kW/kW 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）h hPYPY 年 运 行 小 时 数;p p 负 载 率 计 算 负 载/额 定 容 量本讲稿第二十五页，共三十七页现现 值值 系系 数数 的的 确确 定定 A Ak kPW PW (E(EJLJL1212E EL LhhPYPY)，元，元/kW/kW B Bk kPWPW(E(EJLJL1212E EL L)p)p2 2，元元/kW/kW式式 中：中：kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a)为 现 值 系 数 n 变压器使用年限；i 年利率；a 年 通 货 膨 胀 率；现现 值值 系系 数数 反反 映映 了了 资资 金金 的的 时时 间间 价价 值值,即即 把把 每每 年年 发发 生生 的的 损损 耗耗 费费 用用 折折 算算 至至 初初 年。年。本讲稿第二十六页，共三十七页年年 最最 大大 损损 耗耗 小小 时时 数数最大负载损耗小时数最大负载损耗小时数与最大负载利用小时数与最大负载利用小时数T Tmaxmax 及及 功功 率率 因因 数数 cos cos 的关系的关系本讲稿第二十七页，共三十七页 A A、B B 系系 数数 的的 确确 定定 举举 例例 EJL 基本电费，按最大需量单价，18元/kW/月 EL 电度电费，按0.5 元/kWh n 变压器使用年限，一般取为20年 i 年利率，取为0.07 a 年通货膨胀率，取为零 年最大负载损耗小时数，按有色冶炼，取为5,500小时（Tmx=6,800h,cos=0.9）hPY 年运行小时数，按长年接入，8,760 小时 kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a)，代 入 得10.59 本讲稿第二十八页，共三十七页 A A、B B 系系 数数 的的 确确 定定 举举 例例由由 此此 可可 得：得：A=10.59(1812+0.58,760)=48,672 A=10.59(1812+0.58,760)=48,672 元元/kW/kW当当 负负 载载 率率 p p 等等 于于1.0,0.75,0.5 1.0,0.75,0.5 时时 分分 别别 有有 B B1.0 1.0=10.59(1812+0.55500)1=10.59(1812+0.55500)12 2 =31,410=31,410 元元/kW/kW B B0.750.75=17,668=17,668 元元/kW/kW B B0.5 0.5=7,853=7,853 元元/kW/kW本讲稿第二十九页，共三十七页 不不 同同 行行 业业 A A、B B 系系 数数 计算条件:EJL=18元/月.kW,EL=0.5元/kWh,n=20年,i=7%,a=0,cos=0.9 本讲稿第三十页，共三十七页l购 买 变 压 器 时，按 TOC 最 小 选 择 变 压 器l确 定 替 换 老 旧 变 压 器 的 回 收 年 l计 及 资 金 时 间 价 值 时：按 照：新 变 压 器 TOC 老 变 压 器 TOC 确 定 kPW,然 后 确 定 回 收 年 n。l不 计 及 资 金 时 间 价 值 时：回 收 年 n=新 变 压 器 购 置 费/新 旧 变 压 器 每 年 损 耗 费 用 之 差 TOC TOC 法法 的的 应应 用用本讲稿第三十一页，共三十七页(1)(1)比比 较较 800kVA S 800kVA S1111 与与S S9 9 变变 压压 器器 的的 经经 济济 效效 益益S9：铁损1.4kW,铜损7.5kW，价格69,800元；S11：铁损0.98kW,铜损7.5kW，价格75,000元；某有色冶炼厂：A48,672,B17,668（p0.75）应应 用用TOC TOC 法法 计计 算算 变变 压压 器器 经经 济济 效效 益（益（1 1）本讲稿第三十二页，共三十七页应应 用用 TOC TOC 法法 计计 算算 变变 压压 器器 经经 济济 效效 益（益（1 1）TOCTOCS9S9 69800698004867248672*1.41.417668*17668*7.57.5 270,451270,451 元元TOCTOCS S11 11 75750 000004867248672*0*0.989817668*717668*7.5 5 255,209255,209 元元本讲稿第三十三页，共三十七页应应 用用 TOC TOC 法法 计计 算算 变变 压压 器器 经经 济济 效效 益（益（2 2）(2)(2)用用S S11(80011(800kVAkVA)更更 换换SJSJ（6464）(750(750kVAkVA)变变 压压 器器 的的 经经 济济 效效 益益S11：铁损1.6kW,铜损11.1kW，价格75,000 元SJ：铁损8.9 kW,铜损15.2 kW，价格 0 0 元 A48,672,B17,668(p0.75，K0.1 kW/kvar)本讲稿第三十四页，共三十七页应应 用用TOC TOC 法法 计计 算算 变变 压压 器器 经经 济济 效效 益（益（2 2）回 收 年 限 计 算（未 计 及 资 金 时 间 价 值）：(75000-0 0)/48672*(8.9-1.6)+17668*(15.2-11.1)/10.59 1.861.86（年）本讲稿第三十五页，共三十七页总总 结结l变压器节电潜力值得关注l替换老旧变压器节能效果显著l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本讲稿第三十六页，共三十七页 谢谢 谢谢 大大 家！家！本讲稿第三十七页，共三十七页