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节能变压器的更换及节能效果

   日期:2019-06-12     来源:互联网    浏览:0    

  配电变压器是配网重要组成部分,其能耗对整个配网节能量有重要影响。S11型变压器具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、维护方便、运行费用节省,节能效果明显等优点,并且性价比高,可有效提高配电网经济、安全运行水平,对实现降低损耗,提高配电网运行质量,具有推广价值。 

  序言 

  配电变压器是将电能直接分配给低压用户的电力设备,是连接供用电的枢纽,具有不间断运行的特点,其能耗直接影响变压器的经济运行,是整个配网经济安全运行的主要因素。因此,节能变压器的应用十分必要。 

  1、改造前的状况 

  某村10kV配电变压器,是该村的主供电源,变压器型号S7-200,系统额定电压:10千伏,额定负荷200千伏安,用电负荷155千伏安,变压器空载损耗0.54千瓦,变压器空载损耗0.34千瓦,变压器平均负载率59%,生产日期1998年,已运行近14年。虽然经过多次维修,漏油情况比较严重,内部绝缘老化,并且由于变压器损耗较高,运行中经常出现温升超标、噪声异常等情况,变压器运行的安全性、经济性较差,亟需进行更换。 

  2、节能变压器节能原理 

  2.1变压器的损耗。变压器损耗主要是空载和负载损耗。空载损耗是变压器二次侧开路,一次侧加额定电压时,一次侧电和励磁电阻上的功率损耗,一般可认为空载损耗等于铁损。负载损耗为二次侧短路,一次侧逐渐加电压,直到短路电流等于一次侧额定电流时停止加压,在一次侧电阻和二次侧电阻上功率消耗即通常所说的铜损。 

  2.2空载损耗。S11型变压器具有较好的节能效果,硅钢片连续卷制,铁心无接缝,大大减少了磁阻,空载电流减少了60%-80%,连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性,空载损耗降低20%-35%,卷铁心结构成自然紧固状态,无需夹件紧固,避免了因铁心夹紧所带来的铁芯性能的不良后果。 

  2.3负载损耗。S11型变压器在负载损耗方面也具有较好的节能效果,其卷铁心结构改变了传统结构,铁心形状成自然紧固状态,可使低压线圈直接缠绕在铁心上,减少了导线材料,优化了形状和结构,降低了负载损耗。 

  3、经济分析 

  3.1概述。考虑节能、经济成本、使用寿命等因素,初步决定更换为S11-200变压器。其铁心选用性能优异的高导磁晶粒取向的Z11-0.3冷轧硅钢片采用45°斜接,柱与轭同截面,均采用不叠上铁轭及均不冲孔的新工艺,可有效降低空载电流、空载损耗。S7型变压器国家已经命令淘汰,在必换范围之内,更换S11型变压器可实现经济、高效,节能。 

  3.2更换前后能耗比较。变压器损耗计算公式:有功损耗:△Po=△PT+Kβ2△PK(1)无功损耗:△Qo=△QT+Kβ2△QK(2)由计算公式(1)、(2),可得出综合功率损耗:△PZ=△P+KQβ2△Q(3),计算公式(3)中,无功经济当量KQ根据电能计量统计情况,取K=0.1KW/Kvar,平均负载系数β=59%。S7型变压器,△P=0.54KW,△Q=3.4KW,将各数代入计算公式(3)中,可得出,S7型变压器的综合功率损耗:△P7=1.7237KW。S11型变压器,△P=0.33KW,△Q=2.6KW,将各数代入计算公式(3)中,可得出,S11型变压器的综合功率损耗:△P11=1.2329KW。以年运行8760小时计,S7型年耗电1.51万KWh,S11型年耗电1.08万KWh,更换S11型可年节电0.43万KWh。经核算,变压器电量的平均电价为0.86元,可年节约电费0.86×0.43=0.3698万元。 

  3.3静态投资回收。公式:T=(A11-A7)×104/(P7-P11)K(4)计算公式(4)中,A11是更新变压器投入资金,为2.5万元;A7是淘汰变压器回收残值,为0.04万元;P7是淘汰变压器综合损耗(kW);P11是更换节能变压器综合损耗(kW);K是变压器年损耗单位电费,为0.86×8760=7533.6元/kWa。将各数代入计算公式(4)中,可得出,静态投资回收6.65年。 

  4、技术方案 

  4.1项目可行性和经济效益分析。经项目投资、运行费用、经济效益、负荷增长情况进行分析,科学计算节能变压器的节能效益,以便选择最经济、合理的变压器。制定技术上可行的若干备选方案,对各方案进行评估,最后确定更换S11-200为变压器。 

  4.2更换工作流程。4.2.1根据相关规定和环境条件确定位置。按照设备安全及要求,确定变压器更换安装位置辅助设备安装位置。需考虑因素有:本变压器和其他设备检修方便;容量满足要求;安装检修装置时停电范围及停电时间;考虑进线及辅助设备接线长度及走线方式。4.2.2能耗测量。进行改造前的能耗测量,以便与改造后的能耗进行比较,确定节电量。4.2.3安装设备。线路停电,做好安全措施,拆开连接线,区进行设备的搬运,选定变压器箱体安装孔位置,根据选定的装置安装位置安装螺栓,将新变压器就位,并可靠固定,进行辅助设备安装。做好相序及方向对应位置可靠连接。 

  5、项目实施 

  5.1成立领导机构。成立领导小组,负责全部项目任务的组织领导,召开专题会议,了解项目进展情况和职工思想动态,协调工作中存在的问题。各施工单位要在工程开工前组织职工进行安规、工艺规程的学习和考试,对于考试不合格者,一律不准参与施工。 

  5.2确保质量。严格工艺标准,对工程实施全过程管理,从设备选型、设计、定货、施工、验收、资料归档等环节严格控制,按照精品工程要求组织工程的施工,确保工程保质、按期完成。 

  5.3落实安全措施。工程开工前,组织有关单位技术专责人详细勘察施工现场,讨论停电措施计划,制定现场施工安全措施,经有关部门审核批准后,方可办理开工批准手续。 

  5.4规范管理。各施工小组认真执行每天开工会、收工会制度。工作负责人在开工前,必须向工作班成员详细交代施工中的安全措施、工作任务、工艺标准及其他注意事项,工程结束后做好施工记录及总结。 

  6、项目节能量及效益 

  规范严格的管理涵盖整个项目实施的全过程。包括项目的前期工作、专项试验、现场勘测、项目招标、工程设计、项目融资、施工准备、设备安装、调试及投产、项目竣工验收、后期运营维护,确保了项目的节能效果。为得到准确数据,调阅更换前后各一年的电量,电价、电费的数据,对更换前后变压器的性能进行试验,进行相关参数的实测,其结果与理论年节约电量0.43万kWh、节约电力0.7kW、年节能量1.3803tce/a、静态回收期6.65年等计算值基本相符。考虑到S7变压器国家已经命令淘汰,在必换范围之内,更换资金是必须要投的,并且S11型变压器的使用寿命要大于静态回收期,能源价格一直是增长的趋势,这次更换的效益是比较理想的。 

  7、结束语 

  S11变压器型具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、维护方便、运行费用节省,节能效果明显等优点,性价比高,可有效提高配电网经济、安全运行水平,比较适合我国城乡电网的负荷特性和技术要求,对实现“节能减排”,降低损耗,提高配电网运行质量,具有推广价值。

 
 
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