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變壓器經(jīng)濟(jì)效益的評價方法
【摘 要】 參照國際有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(TOC)，提出變壓器的經(jīng)濟(jì)評價方法，并給出了計算實例。結(jié)果表明，采用S9型比S7型更經(jīng)濟(jì)；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(shè)備，變壓器被廣泛應(yīng)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(tǒng)中被普遍使用，且數(shù)量巨大。1999年，我國年產(chǎn)變壓器約33.8萬臺，其中10kV和35kV級約31.3萬臺，占92.6％。據(jù)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，運行時間長，變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節(jié)能潛力，特別是量大面廣的10kV和35kV級變壓器。選擇高效節(jié)能產(chǎn)品，不但對節(jié)約能源具有重要意義，同時還可以大大降低變壓器的運營成本，是企業(yè)改善經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。我國10kV和35kV級變壓器絕大多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷?quot;64"標(biāo)準(zhǔn)、"73"標(biāo)準(zhǔn)、"86"標(biāo)準(zhǔn)到90年代中期的"95"標(biāo)準(zhǔn)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)品由原來的高損耗型(SJ，SJL…S7)發(fā)展到了現(xiàn)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)和銷售。隨著計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，以及社會對節(jié)能和環(huán)保的需求，我國變壓器的效率水平將呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。目前市場上已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)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(dāng)時"64"和"73"標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的產(chǎn)品，損耗非常高。與當(dāng)前的S9系列相比，平均損耗高100％以上，節(jié)能潛力巨大。對于企業(yè)來說，如何從長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，確定適當(dāng)?shù)淖儔浩餍仕揭约笆欠駪?yīng)該用節(jié)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題之一。
國際上有許多評價變壓器能效的方法，所有的方法都要求比較變壓器價格及其損耗費用。美國在70年代后期，由于能源價格的攀升，許多電力公司開始要求所設(shè)計的變壓器應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。按照TOC標(biāo)準(zhǔn)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現(xiàn)值的損耗費用，表達(dá)所購變壓器全面的綜合費用。我們用TOC法曾評述過配電變壓器S9型與S7型的經(jīng)濟(jì)效益，比較結(jié)果說明了S9變壓器價格雖高于S7約20％，但損耗指標(biāo)比S7低約21％，S9所多支村的資金可以在2～3年內(nèi)從節(jié)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(jié)果說明，在只支付S9的設(shè)備費不計老變壓器回收價值的條件下，S9的資金也可以在2～3年內(nèi)從節(jié)約的損耗電費中得到償還。
本文介紹了用等價初始費用(Equivalent First Cost- EFC)的總擁有費用法TOCEFC(以下簡稱TOC)評價變壓器經(jīng)濟(jì)效益的具體方法及計算過程。
本文提供的方法參照了美國國家電氣制造商協(xié)會的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即：美國NEMA TP1－1996標(biāo)準(zhǔn)，并
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