水泥企業變壓器節能效益分析

高國防　萬　朋　王　立　楊勇偉河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

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水泥企業變壓器節能效益分析

高國防萬朋王立楊勇偉
河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

摘要：目前在水泥企業大量使用的S11能效3級型變壓器。這里以能效3級和1級變壓器的能耗和經濟對比，闡述更換為能效1級型變壓器產生的節能效益和經濟效益

關鍵詞：變壓器；節能；經濟效益

0　概述

油浸式變壓器是一種在電力系統中廣泛應用的電氣設備。目前，我國水泥廠內存在大量的S11型變壓器（能效3級），變壓器自身損耗電能過高，而目前已經有更為高效節能的配電變壓器（能效1級），我們需要研究變壓器更換產生的節能和經濟效益。

1　變壓器運行能耗計算

公式中：△P0—變壓器空載損耗，kW；△Pk—變壓器負載損耗，kW；t—變壓器全年投入運行小時數；SC—變壓器計算負荷，kVA；SR—變壓器額定容量，kVA。

某5 000 t/d水泥廠配電變壓器年有功電能損耗結果如表1。

表1　能效3級變壓器年有功電能損耗

根據變壓器最佳經濟運行區研究，變壓器負荷率在0.5～0.6中的綜合功率損耗率為最低區域。因而可以把上面的變壓器的負荷率調整到0.5～0.6區間，更換為能效1級的變壓器后的年有功電能損耗如表2。

對比表1和表2，可以看出更換變壓器，并使變壓器的負荷率在0.5～0.6最佳經濟運行區間，年有功電能損耗降低約36％；一年節約電能21.6×104kWh。

變壓器更換投資回收年限計算

式中：TB—變壓器回收年限，年；Zn—新變壓器的購價，年；WJ—舊變壓器的剩值，元；GJ—舊變壓器的殘余價值，取原購價的10％；ZC—變壓器更新后減少電容器的總投資，元；Gd—每年節約電費，元。

舊變壓器的剩值按照目前國家規定固定資產計算折舊年限為10年，即折舊率為10％；變壓器更新后電容器保持不變；工業電費單價為0.629 2元（參考河南省電網銷售電價表中一般大工業用電1～10 kV電費標準，按照最大需量收取基本電費），依據上述條件計算投資回收年限如表3。

從表3可以看出上述車間的變壓器更換投資回收年限一般在4～7年，節能效果明顯，經濟效益顯著，建議立即更換；或者在變壓器大修時更換，進一步縮短投資回收年限。

而對于其他年投運時間較短的變壓器，計算結果如表4。

從表4中可以看出破碎，堆場，包裝等車間的年投運小時數較短，其投資回收周期較長。但工信部、質檢總局、發改委共同發布關于印發《配電變壓器能效提升計劃（2015-2017年）》的通知，逐步提升高效配電變壓器在網運行比例；加強政策引導，強化標準規范，完善認證體系，嚴控市場準入，加大監督檢查力度，建立激勵與約束相結合的實施機制，全面提高配電變壓器能效水平，推動配電變壓器產業轉型升級，促進節能降耗。故根據國家政策表4中的配電變壓器也要進行更換。

表2　能效1級變壓器年有功電能損耗

表3　變壓器投資回收年限

表4　變壓器投資回收年限

2　經濟效益和節能環保效果

從上文中的表可以看出，用SH15型取代S11型配電變壓器，年運行能耗明顯降低，經濟效益十分顯著。以常用規格1 250 kVA為例，運行一年可節省電能21 000 kWh，節省電費12萬元左右；節能不僅減少燃料消耗，而且能減少廢氣排放，以標準煤計算（0.35 kg/kWh），一年能節省標準煤7.3噸，減少二氧化碳排放20.9 t，同時減少二氧化硫和氮氧化物的排放。如果以使用壽命20年計算，共節省標準煤146噸，減少二氧化碳排放418噸。

3　總結

在目前水泥企業中，大量運行著S11型配電變壓器，雖然沒有到期，但是從企業的經濟效益上可以考慮更新。用SH15型變壓器更換S11型配電變壓器，不但可以減少企業的電費支出和生產成本，而且可以減少燃料消耗，改善環境，產生社會效益。

參考文獻：

［1］GB/T 6451- 2008，油浸式電力變壓器技術參數和要求［S］.

［2］GB/T 13462- 2008，電力變壓器經濟運行［S］.

［3］JB/T 10318- 2002，油浸式非晶合金鐵心配電變壓器技術參數和要求［S］.