高國(guó)防　萬(wàn)　朋　王　立　楊勇偉河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

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水泥企業(yè)變壓器節(jié)能效益分析

高國(guó)防萬(wàn)朋王立楊勇偉
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

摘要：目前在水泥企業(yè)大量使用的S11能效3級(jí)型變壓器。這里以能效3級(jí)和1級(jí)變壓器的能耗和經(jīng)濟(jì)對(duì)比，闡述更換為能效1級(jí)型變壓器產(chǎn)生的節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益

關(guān)鍵詞：變壓器；節(jié)能；經(jīng)濟(jì)效益

0　概述

油浸式變壓器是一種在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的電氣設(shè)備。目前，我國(guó)水泥廠內(nèi)存在大量的S11型變壓器（能效3級(jí)），變壓器自身?yè)p耗電能過(guò)高，而目前已經(jīng)有更為高效節(jié)能的配電變壓器（能效1級(jí)），我們需要研究變壓器更換產(chǎn)生的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益。

1　變壓器運(yùn)行能耗計(jì)算

公式中：△P0—變壓器空載損耗，kW；△Pk—變壓器負(fù)載損耗，kW；t—變壓器全年投入運(yùn)行小時(shí)數(shù)；SC—變壓器計(jì)算負(fù)荷，kVA；SR—變壓器額定容量，kVA。

某5 000 t/d水泥廠配電變壓器年有功電能損耗結(jié)果如表1。

表1　能效3級(jí)變壓器年有功電能損耗

根據(jù)變壓器最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)研究，變壓器負(fù)荷率在0.5～0.6中的綜合功率損耗率為最低區(qū)域。因而可以把上面的變壓器的負(fù)荷率調(diào)整到0.5～0.6區(qū)間，更換為能效1級(jí)的變壓器后的年有功電能損耗如表2。

對(duì)比表1和表2，可以看出更換變壓器，并使變壓器的負(fù)荷率在0.5～0.6最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，年有功電能損耗降低約36％；一年節(jié)約電能21.6×104kWh。

變壓器更換投資回收年限計(jì)算

式中：TB—變壓器回收年限，年；Zn—新變壓器的購(gòu)價(jià)，年；WJ—舊變壓器的剩值，元；GJ—舊變壓器的殘余價(jià)值，取原購(gòu)價(jià)的10％；ZC—變壓器更新后減少電容器的總投資，元；Gd—每年節(jié)約電費(fèi)，元。

舊變壓器的剩值按照目前國(guó)家規(guī)定固定資產(chǎn)計(jì)算折舊年限為10年，即折舊率為10％；變壓器更新后電容器保持不變；工業(yè)電費(fèi)單價(jià)為0.629 2元（參考河南省電網(wǎng)銷售電價(jià)表中一般大工業(yè)用電1～10 kV電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，按照最大需量收取基本電費(fèi)），依據(jù)上述條件計(jì)算投資回收年限如表3。

從表3可以看出上述車間的變壓器更換投資回收年限一般在4～7年，節(jié)能效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著，建議立即更換；或者在變壓器大修時(shí)更換，進(jìn)一步縮短投資回收年限。

而對(duì)于其他年投運(yùn)時(shí)間較短的變壓器，計(jì)算結(jié)果如表4。

從表4中可以看出破碎，堆場(chǎng)，包裝等車間的年投運(yùn)小時(shí)數(shù)較短，其投資回收周期較長(zhǎng)。但工信部、質(zhì)檢總局、發(fā)改委共同發(fā)布關(guān)于印發(fā)《配電變壓器能效提升計(jì)劃（2015-2017年）》的通知，逐步提升高效配電變壓器在網(wǎng)運(yùn)行比例；加強(qiáng)政策引導(dǎo)，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完善認(rèn)證體系，嚴(yán)控市場(chǎng)準(zhǔn)入，加大監(jiān)督檢查力度，建立激勵(lì)與約束相結(jié)合的實(shí)施機(jī)制，全面提高配電變壓器能效水平，推動(dòng)配電變壓器產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)節(jié)能降耗。故根據(jù)國(guó)家政策表4中的配電變壓器也要進(jìn)行更換。

表2　能效1級(jí)變壓器年有功電能損耗

表3　變壓器投資回收年限

表4　變壓器投資回收年限

2　經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能環(huán)保效果

從上文中的表可以看出，用SH15型取代S11型配電變壓器，年運(yùn)行能耗明顯降低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。以常用規(guī)格1 250 kVA為例，運(yùn)行一年可節(jié)省電能21 000 kWh，節(jié)省電費(fèi)12萬(wàn)元左右；節(jié)能不僅減少燃料消耗，而且能減少?gòu)U氣排放，以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算（0.35 kg/kWh），一年能節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤7.3噸，減少二氧化碳排放20.9 t，同時(shí)減少二氧化硫和氮氧化物的排放。如果以使用壽命20年計(jì)算，共節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤146噸，減少二氧化碳排放418噸。

3　總結(jié)

在目前水泥企業(yè)中，大量運(yùn)行著S11型配電變壓器，雖然沒(méi)有到期，但是從企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益上可以考慮更新。用SH15型變壓器更換S11型配電變壓器，不但可以減少企業(yè)的電費(fèi)支出和生產(chǎn)成本，而且可以減少燃料消耗，改善環(huán)境，產(chǎn)生社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］GB/T 6451- 2008，油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求［S］.

［2］GB/T 13462- 2008，電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行［S］.

［3］JB/T 10318- 2002，油浸式非晶合金鐵心配電變壓器技術(shù)參數(shù)和要求［S］.