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[摘 要]分析了唐山开滦热电有限责任公司老旧型号变压器与新型同类型变压器的经济比较，提出推广使用节能变压器，降低变压器损耗，节省电能的必要性。
[关键词]无功功率 电能损耗 节能
中图分类号：TN920 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0009-01
0、引言
电力变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压，传输电能的设备，是电能传输与分配的主要设备，它在整个电能输送过程中产生的电能损耗主要是其自身损耗，数值的大小与变压器的型号、容量及负荷率有关。本文分析了唐山开滦热电有限责任公司林电分公司（以下简称林电）沙河泵房将原SJL-315/6型高损耗型变压器更新为S11-315/6型节能变压器后的经济效益，阐述逐渐淘汰落后型号变压器的必要性。
1、电力变压器的损耗
电力变压器的电能损耗是因为电流通过电力变压器时，一、二次侧线圈和励磁回路自身阻抗、漏磁的存在，会引起电能有功功率和无功功率损耗，也就是我们平常所说变压器的铜损和铁损，两者构成了电力变压器电能损耗。随着电磁技术和材料科学的发展，S11型变压器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，其单位损耗P15/05为0.96W/kg，不到国产D42热轧硅钢片的单位损耗的一半。铁心采用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。相关计算式[1]：
有功损耗：
（1）
无功损耗：
（2）
式中，空载有功损耗；
负载波动损耗系数；
短路损耗；
空载无功损耗
空载电流百分值
额定负载漏磁功率
短路电压百分值；
平均负载系数；
变压器额定容量。
综合功率损耗：
（3）
式中，无功经济当量。
根据林电沙河泵房电能计量统计情况，取、无功当量、平均负载系数。
2、节能效益分析
2.1 节能效益计算
将两种变压器的有关参数代入前面所述公式，我们可以计算出更新前和更新后变压器的有功损耗、无功损耗，最终综合功率损耗。表一是计算结果：
由上表可以看出，在林电沙河泵房负载不变的情况下，节能型变压器的综合功率损耗要比原变压器低1.624KW，按电费0.5元/KWh，变压器运行8760h计，变压器更换后，年节省电量万kWh，节约电费万元。
2.2 静态投资回收期分析
同样，按电费0.5元/kWh，运行8760h计，沙河泵房变压器年损耗单位电费元/kWa。则变压器更新静态投资回收期为：
（4）
式中：A～更新变压器投入资金（万元）；
～沙河泵房SJL型变压器综合损耗（kW）
～节能变压器购买资金（万元）
拟更换节能变器器综合损耗（kW）
～沙河泵房SJL型变压器回收残值（万元）
林电沙河泵房SJL型变压器为1975年唐山变压器厂生产热轧硅钢片结构变压器，至今使用38年，残值仅为0.06万元，2012年更换后，通过上述计算可知，新变压器的投资需要8.6年收回，虽然回收期低于变压器正常使用20年的寿命，但是经过对投资回收期计算，提醒我们决策设备更新有计划分析，应摒弃不坏不换的陈旧观念，测算设备更新成本和更新时电费的变化，二是要注意运用科学的分析手段。实际上，此次变压器更新提前10年的话，回收期会更短，企业获得的利益会更多，因为依照式（4）分析，当选定新变压器后，（）值是固定不变的，合理降低投资差值就能够在短时间收回投资获益。
3、更换节能变压器的必要性
林电分公司现有S7型高损耗变压器有9台，总容量为6100kVA，投入运行年限达到了20年，损耗指标较高。如果将其全部替换成低损耗的S11型节能变压器，可以降低约10.693kW的电能损耗，每年为企业节约电能32.58万kWh，节电潜力很大。
4、结束语
耗能高的旧变压器更新为节能变压器是国家90年代开始重点推广的新技术，要求在全国范围内有计划分层次地逐步深入推广应用，在实际应用中已取得明显的经济效益。用低损耗的变压器替换这些高损耗的变压器，在降低厂用电，增加供电量，提高林电供电收入，降低发电成本都具有非常重要的意义，这项措施是非常有必要的。
参考文献
[l] 戈东方，钟大文等.电力工程电气设计手册.北京：中国电力出版社，2011。
作者简介
姚健（1986.2—），女，河北唐山人，大学本科；唐山开滦热电公司助理工程师，研究方向：发输电和送配电电气。
[关键词]无功功率 电能损耗 节能
中图分类号：TN920 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0009-01
0、引言
电力变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压，传输电能的设备，是电能传输与分配的主要设备，它在整个电能输送过程中产生的电能损耗主要是其自身损耗，数值的大小与变压器的型号、容量及负荷率有关。本文分析了唐山开滦热电有限责任公司林电分公司（以下简称林电）沙河泵房将原SJL-315/6型高损耗型变压器更新为S11-315/6型节能变压器后的经济效益，阐述逐渐淘汰落后型号变压器的必要性。
1、电力变压器的损耗
电力变压器的电能损耗是因为电流通过电力变压器时，一、二次侧线圈和励磁回路自身阻抗、漏磁的存在，会引起电能有功功率和无功功率损耗，也就是我们平常所说变压器的铜损和铁损，两者构成了电力变压器电能损耗。随着电磁技术和材料科学的发展，S11型变压器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，其单位损耗P15/05为0.96W/kg，不到国产D42热轧硅钢片的单位损耗的一半。铁心采用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。相关计算式[1]：
有功损耗：
（1）
无功损耗：
（2）
式中，空载有功损耗；
负载波动损耗系数；
短路损耗；
空载无功损耗
空载电流百分值
额定负载漏磁功率
短路电压百分值；
平均负载系数；
变压器额定容量。
综合功率损耗：
（3）
式中，无功经济当量。
根据林电沙河泵房电能计量统计情况，取、无功当量、平均负载系数。
2、节能效益分析
2.1 节能效益计算
将两种变压器的有关参数代入前面所述公式，我们可以计算出更新前和更新后变压器的有功损耗、无功损耗，最终综合功率损耗。表一是计算结果：
由上表可以看出，在林电沙河泵房负载不变的情况下，节能型变压器的综合功率损耗要比原变压器低1.624KW，按电费0.5元/KWh，变压器运行8760h计，变压器更换后，年节省电量万kWh，节约电费万元。
2.2 静态投资回收期分析
同样，按电费0.5元/kWh，运行8760h计，沙河泵房变压器年损耗单位电费元/kWa。则变压器更新静态投资回收期为：
（4）
式中：A～更新变压器投入资金（万元）；
～沙河泵房SJL型变压器综合损耗（kW）
～节能变压器购买资金（万元）
拟更换节能变器器综合损耗（kW）
～沙河泵房SJL型变压器回收残值（万元）
林电沙河泵房SJL型变压器为1975年唐山变压器厂生产热轧硅钢片结构变压器，至今使用38年，残值仅为0.06万元，2012年更换后，通过上述计算可知，新变压器的投资需要8.6年收回，虽然回收期低于变压器正常使用20年的寿命，但是经过对投资回收期计算，提醒我们决策设备更新有计划分析，应摒弃不坏不换的陈旧观念，测算设备更新成本和更新时电费的变化，二是要注意运用科学的分析手段。实际上，此次变压器更新提前10年的话，回收期会更短，企业获得的利益会更多，因为依照式（4）分析，当选定新变压器后，（）值是固定不变的，合理降低投资差值就能够在短时间收回投资获益。
3、更换节能变压器的必要性
林电分公司现有S7型高损耗变压器有9台，总容量为6100kVA，投入运行年限达到了20年，损耗指标较高。如果将其全部替换成低损耗的S11型节能变压器，可以降低约10.693kW的电能损耗，每年为企业节约电能32.58万kWh，节电潜力很大。
4、结束语
耗能高的旧变压器更新为节能变压器是国家90年代开始重点推广的新技术，要求在全国范围内有计划分层次地逐步深入推广应用，在实际应用中已取得明显的经济效益。用低损耗的变压器替换这些高损耗的变压器，在降低厂用电，增加供电量，提高林电供电收入，降低发电成本都具有非常重要的意义，这项措施是非常有必要的。
参考文献
[l] 戈东方，钟大文等.电力工程电气设计手册.北京：中国电力出版社，2011。
作者简介
姚健（1986.2—），女，河北唐山人，大学本科；唐山开滦热电公司助理工程师，研究方向：发输电和送配电电气。