能源管理投資分析

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能源管理投資分析范文第1篇

[關鍵詞]供配電 變壓器 經濟運行

一、供電變壓器經濟運行容量選擇

通常我們在選擇商品時,都會本著經濟適用的原則,在選擇變壓器時,該原則也同樣適用如果選擇容量過大,不僅增加了設備投資,還會使變壓器長期處于空載狀態,使無功損失增加,也就是通常的大馬拉小車現象但是,如果選擇了容量過小的變壓器將會使變壓器長期處于過負荷狀態,易燒毀變壓器,產生不必要的損失所以,無論是過大容量或過小容量的變壓器都是運行不經濟在本文中,筆者將通過實際案例,從多個方面(變壓器功率損耗變壓器運行技術經濟比較設備一次性投資等方面)進行分析計算,用電需求一定時,如何選擇經濟運行容量的變壓器。

假設:(1)供配電系統為 10/0.4 kV;(2)計算負荷為 700 kVA(30 min負荷平均最大值);(3)cosr=0.85;(4)選用 S9型變壓器。以上述假設為前提選擇變壓器容量。

首先,以變壓器功率損耗最小為標準選擇變壓器容量。

(1)功率最小的變壓器,也就是 1 600 kVA的變壓器,它的負載率為 0.438,這個負載率比較接近于變壓器的最佳負載率;(2)當負載率一定時,一般情況下,大容量的變壓器損耗將小于小容量變壓器的損耗。然而,當變壓器負載率小于0.2時,其損耗會不減反增;(3)變壓器容量與系統的無功損耗成反比,與效率成反比。也就是說,系統的無功損耗隨著變壓器的增大而降低,效率也隨著變壓器的增大而提高;(4)當變壓器容量過小,也就是說,當運行中的變壓器負載率大于1時,伴隨著變壓器損耗的急劇上升,其無功損耗也跟著突增,在這種情況下,變壓器的運行經濟性就特別差。

其次,對不同容量的變壓器進行運行技術經濟比較和設備一次性投資分析,確定選擇變壓器容量的標準。

假設條件:(1)供配電系統為 10/0.4 kV;(2)計算負荷為 700 kVA(30 min負荷平均最大值);(3)cosr=0.85;(4)選用 S9型變壓器;(5)變壓器耗損基準為 630 kVA變壓器損耗;(6)工作時間為 7 400 h;(7)電費價格為 0.52元 /kWh。

計算得知,從計算負載方面考慮,節能效果最佳的是 1 600 kVA容量配電變壓器;從變壓器的一次性投資費用方面考慮,1 250 kVA變壓器比較經濟適用。將 1 600 kVA變壓器和 1 250 kVA變壓器進行進一步的比較,大容量變壓器無功需求較小,進行無功功率補償設備的投資會降低,在一定程度上可以彌補變壓器增加的費用。而 1 600 kVA的變壓器,損耗節能優勢不是很大,但由于變壓器容量的增大而導致變壓器費用的增加較多,同時相關配套的高低壓設備分斷能力必須更換等級,導致一次性投資過大。這些費用并不能從損耗節約得到很好的補償。所以說,選擇 1 250 kVA變壓器相比選擇 1 600 kVA變壓器會更經濟一些。

二、變壓器經濟運行的科學管理

變壓器經濟運行是企業節電節支的一項重要工作,要做好這項工作,首先是企業設備或能源管理部門要重視,建立變壓器運行記錄和統計制度,建立健全變壓器經濟運行檔案,保存變壓器原始資料、大修改造后的試驗數據、經濟運行記錄,裝設和完善變壓器的計量儀表;其次要定期分析變壓器經濟運行情況,查找不經濟運行的原因,采取措施,及時改進變壓器經濟運行狀況;三是制定變壓器經濟運行獎懲制度,運用經濟手段促進變壓器經濟運行工作的開展。

(1)計算負荷。變壓器的經濟運行與變壓器的使用情況有很大關系。首先一個因素是負載的功率因數。各國的計算負荷都不同,日本以 2 h平均負荷的最大值計算,我國以 30 min平均負荷的最大值計算。

所以我們要根據不同國家、地區的具體情況,客觀對待計算負荷。

(2)提高變壓器的功率因數。在電力系統中,電動機及其他帶有線圈的設備很多,這類設備除了從電源取得一部分電功率作有功用外,還將耗用一部分電功率用來建立線圈磁場。這就額外地增加了電源的負擔,功率因數 COSφ就是反映總電功率中有功功率所占的比例大小。

提高變壓器的功率因數,可以提高用電質量,改善設備運行條件,保證設備在正常條件下工作,有利于安全生產;可以節約電能,降低生產成本,減少企業的電費開支;能夠提高企業用電設備的利用率,發揮企業的設備潛力;可減少功率損失,提高電網輸電率。一言以蔽之,提高變壓器功率因數能夠有效地提高電力資源利用率。

(3)合理選擇變壓器的運行方式。單母線分列并聯運行,目前是被大多數配有多臺變頻器用戶所采納的方式。變壓器的并聯運行,不僅能夠提高供電的可靠性,還能根據負載的大小調整參與運行變壓器的臺數,提高運行效率,而且能隨著用電量的增加,分批安裝新的變壓器,減少儲備容量。但是,在使用多臺變壓器并聯運行時,需注意,當 2臺變壓器的負載率之和大于 0.5時,采取 2臺并聯運行較為經濟,然而,當 2臺變壓器總的負載率小于 0.5時,采用單臺運行并聯運行要更為經濟。

(4)選擇新型節能型號和規格的變壓器。隨著現代科技和技術的發展、新材料的研發與應用、工藝的創新,變壓器的制造技術也不斷推陳出新,節能低耗的新型變壓器也不斷投入使用。新型的節能變壓器不僅可以為使用者減少支出費用,還有利于我國資源、經濟的可持續發展。

(5)改善變壓器運行環境。根據電學原理,我們可知,隨著變壓器溫度的升高,變壓器的電阻會加大,其負載損耗會更大,也就是說會浪費更多的電能量,也會增加支出。所以,改變變壓器的運行環境,使變壓器的運行溫度降低,將會使變壓器的使用壽命延長,從而減少一次性投入。

變壓器是否經濟運行,可以按 GB/T13462 -2008《電力變壓器經濟運行》9. 2進行判斷,若變壓器運行處在最佳經濟運行區,則變壓器屬于經濟運行;若處在經濟運行區,則變壓器屬于合理運行;若處在非經濟運行區,則變壓器屬于不經濟運行。企業亦可按照自己的具體情況,制定符合企業要求的標準來判定。