电力系统规划设计

1、电力系统规划设计第1页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 油 浸 配 电 变 压 器 产 量1996-2002年 油浸变压器产量年平均增长 11%第2页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 干 式 配 电 变 压 器 产 量1996-2001年 干式变压器产量年平均增长 20%第3页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 配 电 变 压 器 产 量 预 测万kVA第4页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 变 压 器 安 装 量2000 年 底 安 装 量 约 27.5 亿 kVA万kVA第5页，共37页，2022

2、年，5月20日，18点27分，星期四 我 国 变 压 器 效 率 水 平64 标 准：1964 年 颁 布。 相 应 产 品 有 SJ，SJ1SJ4，SJL1 型 等。73 标 准：1973 年 颁 布。相 应 产 品 有 S，S1，S2，S5，SL, SL1, SL3 型 等。 近 期 标 准：80 年 代 初 期 执 行。 相 应 产 品 有 SL7，S7，S8 型 等。 现 期 标 准：S9 ，S10，S11型等。第6页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 配 电 变 压 器 的 效 率 水 平315 kVA 空 载 损 耗 kW 负 载 损 耗 kW 1.0 2.0

3、 2.0 4.0 6.0 64 标 准 73 标 准 S9 S11 S10 S7 AMT第7页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 空 载 损 耗 比 较800 kVA /10 kV64和73空载损耗比S11高418% -318%kW第8页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 负 载 损 耗 比 较800 kVA /10 kV64和73负载损耗比S11高32% - 60%kW第9页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四高 耗 能 变 压 器 的 能 耗工业三班制,负载率75%条件下64系列比S11平均多耗电: 每千伏安每年115 kWh

4、73系列比S11平均多耗电: 每千伏安每年97 kWh64、 73系列比S11平均多耗电: 每千伏安每年106 kWh第10页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 冶 金 行 业在 用 变 压 器 总 量 约 7,000 万 kVA大 型 企 业 在 用 变 压 器 约 2000 万 kVA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 第11页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 变 压 器 改 造 的 节 能 效 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

5、压器替换后:每年节电530 万kWh每年节约电费265万元投资回报期 23年第12页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四大型企业的年平均节能潜力 5 个 重 点 行 业 大 企 业 中 老 化 变 压 器 约 占29第13页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四配电变压器节能效益 宏观配电变压器损耗占发电量2-3%，300-500亿千瓦时（2002）采用高效变压器替代高损耗变压器，每年可节电200-400亿千瓦时第14页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四配电变压器发展趋势及产品特点S11型变压器（叠铁芯和卷铁芯）单相变压器非晶合金变压

6、器干式变压器（Nomex纸型和环氧树脂型）箱式变压器第15页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四推动变压器节能的政策1998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95节能政策大纲：鼓励节能配电变压器的生产2001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变压器能效标准GB20052已于2006年7月1日执行第16页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四第17页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 如 何 评 估 效 率 与 成 本 的 关 系 变 压 器 的 效 率 和 价

7、 格 多 样 化 不 同 厂 家 的 产 品 损 耗 和 价 格 有 差 异 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?第18页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四总 拥 有 费 用 法（Total Owning Cost） 1981 年 在 美 国 成 为 工 业 标 准总 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

8、的 经 济 效 益第19页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 配 电 变 压 器 的 效 益 评 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)第20页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 空 载 损 耗 和 负 载 损 耗空 载 损 耗 NLP0KQ0负 载 损 耗 LL PfKQf 其 中 P0， Pf 为 额 定 空 载、 负

9、 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第21页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 空 载 损 耗 和 负 载 损 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 量第22页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四TOC 法 系 数A、B 的 确 定TOC CANLBLL确 定A、B 系 数

10、 的 经 济 因 素电 价： 基 本 电 价 和 电 度 电 价金 融： 利 率 和 通 货 膨 胀 率确 定A、B 系 数 的 工 程 因 素年 运 行 小 时年 最 大 负 载 损 耗 小 时负 载 率 等第23页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四TOC 法 系 数A、B 的 确 定 AkPW (EJL12ELhPY)，元/kW BkPW(EJL12EL) p2， 元/kW式 中：kPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a), 现 值 系 数； EJL基本电费； EL 电度电费； 第24页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四TOC 法 系 数A、

11、B 的 确 定AkPW (EJL12ELhPY)，元/kWBkPW (EJL12EL) p2， 元/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） hPY 年 运 行 小 时 数; p 负 载 率 计 算 负 载/ 额 定 容 量第25页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四现 值 系 数 的 确 定 AkPW (EJL12ELhPY)，元/kW BkPW(EJL12EL) p2， 元/kW式 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

12、； a 年 通 货 膨 胀 率；现 值 系 数 反 映 了 资 金 的 时 间 价 值, 即 把 每 年 发 生 的 损 耗 费 用 折 算 至 初 年。第26页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四年 最 大 损 耗 小 时 数最大负载损耗小时数与最大负载利用小时数Tmax 及 功 率 因 数 cos 的关系第27页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 A、B 系 数 的 确 定 举 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

13、，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 第28页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 A、B 系 数 的 确 定 举 例由 此 可 得：A=10.59(1812+0.58,760)=48,672 元/kW当 负 载 率 p 等 于1.0, 0.75, 0.5 时 分 别 有 B1.0 =10.59(1812+0.55500)12 =31,410 元/kW B0.75=17,668 元/

14、kW B0.5 =7,853 元/kW第29页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四 不 同 行 业 A、B 系 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 第30页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四购 买 变 压 器 时，按 TOC 最 小 选 择 变 压 器确 定 替 换 老 旧 变 压 器 的 回 收 年 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。不 计 及 资 金 时

15、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 法 的 应 用第31页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四(1) 比 较 800kVA S11 与S9 变 压 器 的 经 济 效 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 用TOC 法 计 算 变 压 器 经 济 效 益（1）第32页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四应 用 TO

16、C 法 计 算 变 压 器 经 济 效 益（1）TOCS9 6980048672*1.417668*7.5 270,451 元TOCS11 7500048672*0.9817668*7.5 255,209 元第33页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四应 用 TOC 法 计 算 变 压 器 经 济 效 益（2）(2) 用S11(800kVA) 更 换SJ（64）(750kVA) 变 压 器 的 经 济 效 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 元 A48,672, B17,668 (p0.75， K0.1 kW/kvar)第34页，共37页，2022年，5月20日，18点27分，星期四应 用TOC 法 计 算 变 压 器 经 济 效 益（2） 回 收 年