- 相關(guān)推薦
變壓器經(jīng)濟效益的評價(jià)方法
【摘 要】 參照國際有關(guān)標準(TOC)，提出變壓器的經(jīng)濟評價(jià)方法，并給出了計算實(shí)例。結果表明，采用S9型比S7型更經(jīng)濟；用S9型替換在役的"64"和"73"系列高損耗變壓器，投資回報期為2～3年。1 前言
我國電力變壓器產(chǎn)品可按容量大小分為大型變壓器(容量大于或等于8000kVA)和中小型變壓器(容量小于或等于6300kVA)；也可按電壓等級分為6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV和500kV等。作為電壓變換設備，變壓器被廣泛應用于輸電和配電領(lǐng)域，特別是10kV和35kV電壓等級的變壓器，在電力、工業(yè)和商業(yè)配電系統中被普遍使用，且數量巨大。1999年，我國年產(chǎn)變壓器約33.8萬(wàn)臺，其中10kV和35kV級約31.3萬(wàn)臺，占92.6％。據估計，目前在電網(wǎng)上運行的10kV和35kV級變壓器約有10億kVA以上。由于使用量大，運行時(shí)間長(cháng)，變壓器在選擇和使用上存在著(zhù)巨大的節能潛力，特別是量大面廣的10kV和35kV級變壓器。選擇高效節能產(chǎn)品，不但對節約能源具有重要意義，同時(shí)還可以大大降低變壓器的運營(yíng)成本，是企業(yè)改善經(jīng)濟效益的重要途徑。我國10kV和35kV級變壓器絕大多數為標準設計，其產(chǎn)品標準經(jīng)歷?quot;64"標準、"73"標準、"86"標準到90年代中期的"95"標準的不斷進(jìn)步，產(chǎn)品由原來(lái)的高損耗型(SJ，SJL…S7)發(fā)展到了現行的較低損耗型(S9型等)。截至1998年底，S7型變壓器及以前的產(chǎn)品已由國家先后公布淘汰，停止其生產(chǎn)和銷(xiāo)售。隨著(zhù)計劃經(jīng)濟向市場(chǎng)經(jīng)濟的轉變，以及社會(huì )對節能和環(huán)保的需求，我國變壓器的效率水平將呈現出多樣化的趨勢。目前市場(chǎng)上已出現了比S9系列更節能的產(chǎn)品，如S10、S11系列等。
在電網(wǎng)使用的變壓器中，役齡超過(guò)20年的老舊變壓器仍約占10％以上。這些變壓器是按照60和70年代當時(shí)"64"和"73"標準設計的產(chǎn)品，損耗非常高。與當前的S9系列相比，平均損耗高100％以上，節能潛力巨大。對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，如何從長(cháng)遠的經(jīng)濟效益出發(fā)，確定適當的變壓器效率水平以及是否應該用節能變壓器替換高耗能變壓器，是變壓器選購和管理中亟待解決的問(wèn)題之一。
國際上有許多評價(jià)變壓器能效的方法，所有的方法都要求比較變壓器價(jià)格及其損耗費用。美國在70年代后期，由于能源價(jià)格的攀升，許多電力公司開(kāi)始要求所設計的變壓器應能具有最低的服務(wù)年限費用，這樣就產(chǎn)生了總擁有費用(TOC)法。TOC法在美國于1981年發(fā)展成為工業(yè)標準。按照TOC標準購置變壓器一直沿用至今，TOC方法是總和了變壓器的初始費用和等價(jià)現值的損耗費用，表達所購變壓器全面的綜合費用。我們用TOC法曾評述過(guò)配電變壓器S9型與S7型的經(jīng)濟效益，比較結果說(shuō)明了S9變壓器價(jià)格雖高于S7約20％，但損耗指標比S7低約21％，S9所多支村的資金可以在2～3年內從節約的損耗電費中收回。同樣，用S9變壓器更換80年前的老變壓器產(chǎn)品進(jìn)行效益比較的結果說(shuō)明，在只支付S9的設備費不計老變壓器回收價(jià)值的條件下，S9的資金也可以在2～3年內從節約的損耗電費中得到償還。
本文介紹了用等價(jià)初始費用(EquivalentFirstCost-EFC)的總擁有費用法TOCEFC(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TOC)評價(jià)變壓器經(jīng)濟效益的具體方法及計算過(guò)程。
本文提供的方法參照了美國國家電氣制造商協(xié)會(huì )的有關(guān)標準，即：美國NEMATP1－1996標準，并結合了中國的實(shí)際情況。
2 總擁有費用法TOC(TotalOwningCost)
所謂總擁有費用(TOC)，就是變壓器的初始投資和其在使用期內的損耗費用之和�？倱碛匈M用法通過(guò)比較具有不同效率水平和不同價(jià)格的變壓器的總擁有費用，按照總擁有費用最低來(lái)選擇變壓器效率水平。
2.1 TOC的計算公式
TOC=C＋A×NL＋B×LL
式中 NL--變壓器額定空載損耗或鐵損，kW； LL--變壓器額定負載損耗或銅損，kW；A--變壓器壽命期間空載損耗每千瓦的資本費用，元/kW； B--變壓器壽命期間負載損耗每千瓦的資本費用，元/kW； C--變壓器初始費用，方案對比時(shí)可用其設
備價(jià)格，元。
2.2 計算式參數的確定
2.2.1 變壓器空載損耗NL和負載損耗LL
變壓器空載損耗NL和負載損耗LL都包括額定有功損耗并計及其無(wú)功功率在電網(wǎng)上的有功損耗，按下式計算：
空載損耗 NL=P0＋kQ0=P0＋k(I0％Se/100)
負載損耗 LL=Pf＋kQf=Pf＋k(Ud％Se/100)
式中 P0--變壓器額定空載有功損耗，即鐵損kW；
Q0--變壓器額定勵磁功率，kvar；
Pf--變壓器額定負載有功損耗，即銅損kW；
Qf--變壓器額定負載漏磁功率，kvar；
k--無(wú)功經(jīng)濟當量，按變壓器在電網(wǎng)中的位置取值，一般可取k=0.1kW/kvar；
I0％--變壓器空載電流，％；
Ud％--變壓器阻抗電壓，％；
Se--變壓器額定容量，kVA。
2.2.2 A、B系數
A系數是變壓器壽命期間單位空載損耗的資本費用(元/kW)，B系數是變壓器壽命期間單位負載損耗的資本費用(元/kW)。A和B兩個(gè)系數對于變壓器購買(mǎi)者掌握變壓器空載損耗和負載損耗價(jià)值甚為重要。一旦確定A和B的數值，評價(jià)變壓器的總費用就變得簡(jiǎn)單易行了。
對電力企業(yè)和非電力企業(yè)，A和B系數的確定有不同的方法。A和B系數與變壓器空載損耗和負載損耗有聯(lián)系的能量費用和容量費用呈函數關(guān)系。對于電力企業(yè)而言，由于單位損耗的能量費用和容量費用與發(fā)電、輸電和配電的整個(gè)過(guò)程投資和運行方式有關(guān)，比較復雜，需由電力企業(yè)專(zhuān)業(yè)人員研究制定，本文在此就不予贅述了。
對于非電力企業(yè)，單位損耗的能量費用和容量費用則主要與該企業(yè)所負擔的電價(jià)及變壓器運行方式有關(guān)，本文給出了A、B系數的計算方法，對其在更廣泛的行業(yè)所用數據見(jiàn)附錄。
(1)系數A--變壓器空載損耗每千瓦的資本費用
變壓器空載損耗每千瓦的資本費用或系數A，通�？梢钥醋髯儔浩髟趬勖诓蛔兊臄�，一天24小時(shí)，一年365天，20年不變(以下均設變壓器壽命期為20年)。A的數值主要由電價(jià)來(lái)決定，等效于期初的現值表達式如下：
A=kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kW
式中 kPW--現值系數={1－［(1＋a)/(1＋i)］n}/(i－a)，(式中變壓器使用期n年，年利率i，年通貨膨脹率a，其中的關(guān)系見(jiàn)以下說(shuō)明)；EJL--兩部電價(jià)中的基本電費(元/kW，月)；
EL--兩部電價(jià)中的電量電費(元/kW·h)；
h
【變壓器經(jīng)濟效益的評價(jià)方法】相關(guān)文章：
經(jīng)濟效益審計指標評價(jià)體系淺析03-24
淺談電力變壓器故障原因及處理方法05-20
論企業(yè)經(jīng)濟效益審計的模式和方法03-24
淺談施工企業(yè)經(jīng)濟效益審計的重點(diǎn)和方法03-24
論科技型企業(yè)經(jīng)濟效益審計評價(jià)03-20
評價(jià)指標選取方法研究03-06
企業(yè)內部經(jīng)濟效益審計的考核和評價(jià)標準03-18