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          電能質(zhì)量
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          • 配電變壓器節能及經(jīng)濟運行解決方案襄陽(yáng)雙聯(lián)機電有限公司

            配電變壓器節能及經(jīng)濟運行解決方案襄陽(yáng)雙聯(lián)機電有限公司

            配電變壓器節能及經(jīng)濟運行解決方案 變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40%,推進(jìn)變壓器節能改造和經(jīng)濟運行具有重要意義。節能改造主要是使用節能型變壓器。變壓器經(jīng)濟運行是指能使整個(gè)電力系統的有功損耗最小/能獲得經(jīng)濟效益的設備運行方式。

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            產(chǎn)品介紹

            服務(wù)領(lǐng)域
            綜合能效
            業(yè)務(wù)場(chǎng)景
            校園、工業(yè)企業(yè)、樓宇、園區、醫院
            優(yōu)勢亮點(diǎn)
            經(jīng)濟G效、性能穩定、壽命長(cháng)久、安裝簡(jiǎn)便、綠色低碳
            方案詳情
            1. 變壓器節能方法
            采用節能型變壓器,進(jìn)行經(jīng)濟化運營(yíng)是為客戶(hù)常態(tài)化節約用能成本的重要手段。變壓器損耗主要由鐵損和銅損組成。變壓器的節能可以從兩方面入手:
            一是更換變壓器,降低鐵損。主要是采用節能型變壓器(非鐵心、非晶合金)降低變壓器的空載損耗;
            二是優(yōu)化調整變壓器容量,降低銅損。主要是為變壓器合理選型,變壓器過(guò)小,會(huì )造成更多銅損,反之,變壓器容量選擇過(guò)大,則增加相應的鐵損,由此,根據變壓器需要供電的載荷,結合變壓器的經(jīng)濟負載率來(lái)反推額定容量,保障變壓器的經(jīng)濟運行。

            (SCB13非晶合金干式變壓器)
            變壓器功率損耗特征曲線(xiàn):

            非晶合金鐵芯變壓器,具有低噪音、低損耗等特點(diǎn),其空載損耗僅為常規產(chǎn)品的1/5,且全密封免維護,運行費用極低。S7系列變壓器是1980年后推出的變壓器,其效率較SJ、SJL、SL、SL1系列的變壓器高,其負載損耗也較高。80年代中期又設計生產(chǎn)出S9系列變壓器,其價(jià)格較S7系列平均高出20%,空載損耗較S7系列平均降低8%,負載損耗平均降低24%,并且國家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列,推廣應用S9系列。非晶合金鐵芯變壓器SH12系列的空載損耗較S9系列降低75%左右,但其價(jià)格僅比S9系列平均高出30%,其負載損耗與S9系列變壓器相等。
            2. 變壓器節能收益
            節能變壓器的計算公式:
            (1)有功損耗:ΔP=P0+KTβ2PK
            (2)無(wú)功損耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK
            (3)綜合功率損耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ
            Q0 ≈ I0%SN,QK ≈ UK%SN
            式中:Q0—空載無(wú)功損耗(kvar);P0—空載損耗(kW);PK—額定負載損耗(kW);SN—變壓器額定容量(kVA);I0%——變壓器空載電流百分比;UK%—短路電壓百分比;β—平均負載系數;KT—負載波動(dòng)損耗系數;QK—額定負載漏磁功率(kvar);KQ—無(wú)功經(jīng)濟當量(kW/kvar)。
            計算邊界條件:
            (1)取KT=1.05;(2)變壓器容量SN=800kVA聯(lián)結組別為Y·yno;(3)對城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV~10kV降壓變壓器取系統最小負荷時(shí),其無(wú)功當量KQ=0.1kW/kvar;(4)變壓器平均負載系數,對于農用變壓器可取β=20%;對于工業(yè)企業(yè),實(shí)行三班制,可取β=75%,以下按這兩種情況計算;(5)變壓器(800kVA)價(jià)格按照S7=76000元,S9=91000元,SH12=118300元估算;(6)變壓器運行小時(shí)數T=8760h,最大負載損耗小時(shí)數:T=5500h;(7)電費按綜合電費0.60元/kWh(未按兩部電價(jià)計算方法)。
            估算實(shí)例
            根據計算公式及計算條件,按β=20%和β=75%兩種情況分析,投資價(jià)差回收年限,一般有兩種計算方法:
            靜態(tài)投資回收期:不考慮投資的貨幣時(shí)間價(jià)值,計算公式:
            SN=800kVA的SH12較S7多投資:ΔCS7=118300-76000=42300元
            SH12較S9多投資:ΔCS9=118300-91000=27300元
            在β=20%時(shí),多投資的回收年限為:TS7=4.49(年);TS9=3.79(年)
            在β=75%時(shí),多投資的回收年限為:T'S7=2.59(年);T'S9=3.79(年)
            其它容量的SH12較S7,S9多投資回收年限計算,均可采用上述計算方法及步驟。
            (2)動(dòng)態(tài)投資回收期:考慮投資的貨幣時(shí)間價(jià)值,將投資及未來(lái)收益均以資金的折現率折為現值。此法計算復雜,要涉及通貨膨脹率、資金銀行利率、折現率等,因此不確定因素多。在此建議不采用此法,則宜采用靜態(tài)投資回收期。
            3. 變壓器經(jīng)濟運行
            在按經(jīng)濟觀(guān)點(diǎn)確定投入幾臺變壓器并聯(lián)運行時(shí),要考慮到變壓器內的有功損耗和無(wú)功損耗。在研究中,常把無(wú)功損耗折算成有功損耗,常用一個(gè)稱(chēng)為無(wú)功經(jīng)濟當量的系數K,把無(wú)功損耗折算成有功損耗。
            無(wú)功經(jīng)濟當量系數K的意義是發(fā)出和輸送1kVar無(wú)功功率,要耗費多少有功功率。例如若K=0.1,就表示發(fā)出和輸送1kVar無(wú)功功率所消耗的有功功率是0.1kW。無(wú)功經(jīng)濟當量系數的值,隨變壓器安裝的地點(diǎn)而不同。如果變壓器安裝在發(fā)電廠(chǎng)內,則K值很小,如果變壓器安裝的地點(diǎn)距離發(fā)電廠(chǎng)很遠,則K值就較大,因為此時(shí)無(wú)功功率經(jīng)過(guò)長(cháng)距離電網(wǎng)輸送,有較大的有功損耗。
            在某種情況下,各變壓器的鐵損不一定相等,負荷分配也比較復雜,故很難用簡(jiǎn)單的一個(gè)公式?jīng)Q定。一般是采用這樣的辦法,即把每臺變壓器的總損耗(包括有功和無(wú)功損耗)與負荷的關(guān)系畫(huà)成曲線(xiàn),把合起來(lái)幾臺變壓器的總損耗和負荷的關(guān)系也畫(huà)成曲線(xiàn),放在一個(gè)坐標系中,縱坐標P為損耗(kW),橫坐標S表示負荷(kVA)。多少負荷下該投入幾臺變壓器,就看在該負荷下投入幾臺變壓器時(shí)損耗最小,這可從查圖上相應于該負荷的最低的一條曲線(xiàn)得到。一般圖中有三條曲線(xiàn),曲線(xiàn)1是單獨一臺變壓器的損耗曲線(xiàn),曲線(xiàn)2是另一臺變壓器的損耗曲線(xiàn),曲線(xiàn)3是兩臺同時(shí)運行的變壓器總的損耗曲線(xiàn)。損耗曲線(xiàn)的交點(diǎn),就是確定經(jīng)濟運行變壓器臺數的分界點(diǎn)。
            4. 案例介紹
            某高校分為本部與分校兩座校區,本項目對其變壓器優(yōu)化運行進(jìn)行改造,學(xué)校本部配電室4座,供配電容量8000KVA,分校區配電室4座,供配電容量8000KVA,每年空調負荷高峰(9月)后,報停2臺變壓器,次年空調負荷高峰期(6月)到來(lái)前啟用,項目對空調開(kāi)關(guān)進(jìn)行改造調整位置,更換母線(xiàn),投入約17萬(wàn)元,每年進(jìn)行倒閘操作兩次,每年可節約用電量20萬(wàn)kWh,折合標準煤80.16 t。

            方案成效
            1.降低損耗,節約電能
            在電力系統中配電變壓器的損耗占輸配電系統損耗的40%以上,占配電系統損耗的一半以上,因此變壓器節能尤為重要。
            2. 綠色低碳,實(shí)現減排
            變壓器進(jìn)行節能改造后,可以節約電量,也就是節約標煤,降低碳排放,實(shí)現綠色低碳。

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