电力系统规划设计

电力系统规划设计第1页，课件共37页，创作于2023年2月

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，课件共37页，创作于2023年2月

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，课件共37页，创作于2023年2月

配电变压器产量预测万kVA第4页，课件共37页，创作于2023年2月

变压器安装量2000年底安装量约27.5亿kVA万kVA第5页，课件共37页，创作于2023年2月

我国变压器效率水平‘64’标准：1964年颁布。相应产品有SJ，SJ1－SJ4，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，课件共37页，创作于2023年2月

配电变压器的效率水平

315kVA

空载损耗kW

负载损耗kW

1.02.0

2.0

4.0

6.064标准73标准S9S11S10S7AMT第7页，课件共37页，创作于2023年2月

空载损耗比较－800kVA/10kV‘64’和‘73’空载损耗比S11高418%-318%kW第8页，课件共37页，创作于2023年2月

负载损耗比较－800kVA/10kV‘64’和‘73’负载损耗比S11高32%-60%kW第9页，课件共37页，创作于2023年2月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115kWh‘73’系列比S11平均多耗电:每千伏安每年97kWh‘64’、‘73’系列比S11平均多耗电:每千伏安每年106kWh第10页，课件共37页，创作于2023年2月

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，课件共37页，创作于2023年2月

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2－3年第12页，课件共37页，创作于2023年2月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，课件共37页，创作于2023年2月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，课件共37页，创作于2023年2月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器干式变压器（Nomex纸型和环氧树脂型）箱式变压器第15页，课件共37页，创作于2023年2月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，课件共37页，创作于2023年2月第17页，课件共37页，创作于2023年2月

如何评估效率与成本的关系

变压器的效率和价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，课件共37页，创作于2023年2月总拥有费用法（TotalOwningCost）

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的经济效益第19页，课件共37页，创作于2023年2月

配电变压器的效益评价总拥有费用（TotalOwningCost)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，课件共37页，创作于2023年2月

空载损耗和负载损耗空载损耗NL＝P0＋KQ0负载损耗LL＝Pf＋KQf

其中

P0，Pf

为额定空载、负载有功损耗

Q0、Qf为额定空载、负载漏磁功率

K为无功经济当量，一般K＝0.1kW/kvar第21页，课件共37页，创作于2023年2月

空载损耗和负载损耗空载损耗NL＝P0＋KQ0负载损耗LL＝Pf＋KQf

其中Q0=I0%Se，Qf=Ud%SeI0%－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，课件共37页，创作于2023年2月TOC法系数A、B的确定TOC＝C＋A×NL＋B×LL确定A、B系数的经济因素 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，课件共37页，创作于2023年2月TOC法系数A、B的确定

A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW式中：kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a),现值系数；

EJL－基本电费；

EL－电度电费；

第24页，课件共37页，创作于2023年2月TOC法系数A、B的确定A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW

τ－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cosφ确定）

hPY－年运行小时数;

p－负载率＝计算负载/额定容量第25页，课件共37页，创作于2023年2月现值系数的确定

A＝kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kWB＝kPW×(EJL×12＋EL×τ)×p2，元/kW式中：kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a)为现值系数

n－变压器使用年限；

i－年利率；

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，课件共37页，创作于2023年2月年最大损耗小时数最大负载损耗小时数τ与最大负载利用小时数Tmax

及功率因数cosφ的关系第27页，课件共37页，创作于2023年2月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/kWhn－变压器使用年限，一般取为20年

i－年利率，取为0.07a－年通货膨胀率，取为零

τ－年最大负载损耗小时数，按有色冶炼，取为5,500小时（Tmx=6,800h,cosφ=0.9）

hPY－年运行小时数，按长年接入，8,760小时

kPW＝{1-[(1+a)/(1+i)]n}/(i-a)，代入得10.59

第28页，课件共37页，创作于2023年2月A、B系数的确定举例由此可得：

A=10.59×(18×12+0.5×8,760)=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×(18×12+0.5×5500)×12

=31,410元/kWB0.75=17,668元/kWB0.5=7,853元/kW第29页，课件共37页，创作于2023年2月

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,cosφ=0.9

第30页，课件共37页，创作于2023年2月购买变压器时，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，课件共37页，创作于2023年2月(1)比较800kVAS11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：A＝48,672,B＝17,668（p＝0.75）应用TOC法计算变压器经济效益（1）第32页，课件共37页，创作于2023年2月应用TOC法计算变压器经济效益（1）TOCS9

＝

69800＋48672*1.4＋17668*7.5

＝

270,451元TOCS11＝

75000＋48672*0.98