变压器的节能潜力及技术经济评价方法实用教案

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1、1变压器在节能领域的重要(zhngyo)作用电力(dinl)的输配领域 2007年全国(qun u)线损6.97%；变压器损耗占1/31/4的总损耗（680亿千瓦时） 变压器损耗易于评估和控制、回收价值高、运行成本高变压器的节能潜力及技术经济评价方法第1页/共52页第一页，共53页。2变压器节能变压器节能(ji nn)所涵盖的基本概所涵盖的基本概念念 通过优化变压器的设备和运行(ynxng)参数，降低电力传输、分配中的电力损耗，从而提高能源的使用效率，降低一次能源的消耗，缓解相对紧缺的能源储备对经济快速发展带来的制约。变压器的节能潜力及技术(jsh)经济评价方法第2页/共52页第二页，共53页

2、。3变压器节能所涵盖的三个评价变压器节能所涵盖的三个评价(pngji)方法方法 变压器的能效标准(biozhn)GB20052-2006 变压器的全寿命周期分析方法DL/T985-2005 (TOC) 变压器的经济运行GB/T 134622008变压器的节能(ji nn)潜力及技术经济评价方法第3页/共52页第三页，共53页。4内内 容容 提提 要要第一部分：变压器节能的现状与发展节能变压器的选择和标准国内推广节能变压器的措施第二部分：评价变压器能效技术(jsh)经济的辅助工具变压器的节能潜力及技术(jsh)经济评价方法第4页/共52页第四页，共53页。5第 一 部 分变压器节能的现状(xin

3、zhung)与发展节能变压器的选择和标准国内推广节能变压器的措施第5页/共52页第五页，共53页。6一、变压器节能一、变压器节能(ji nn)的发展的发展与现状与现状节能(ji nn)变压器的技术发展 64 标准：1964年颁布。相应产品有 SJ，SJ1SJ4，SJL1 型等。 73 标准：1973 年颁布。相应产品有 S，S1，S2，S5，SL, SL1, SL3 型等。 86 标准：80 年代初期(chq)执行。相应产品有 SL7，S7，S8 型等。 95和99标准：GB/T6451的损耗规定等。 现期标准：S9，S10，S11型等。第6页/共52页第六页，共53页。7以以315 kVA3

4、15 kVA变压器为例变压器为例 空载(kn zi)损耗 kW 负载(fzi)损耗 kW 64 标准(biozhn) 73 标准 S9 S11 S10 S7 AMT第7页/共52页第七页，共53页。8节能(ji nn)变压器的市场需求变化:油浸式（万KVA）第8页/共52页第八页，共53页。9节能(ji nn)变压器的市场需求变化：干式（万KVA）第9页/共52页第九页，共53页。106464和7373空载(kn zi)(kn zi)损耗比 S11 S11高 58% 58% - 318%- 318%kW 变压器节能(ji nn)的潜力第10页/共52页第十页，共53页。116464和7373负

5、载(fzi)(fzi)损耗比 S11 S11高 32% - 32% - 60%60%kW第11页/共52页第十一页，共53页。12二、节能变压器的选择二、节能变压器的选择(xunz)和和标准标准节能变压器的定义(dngy)和评定方法 国家标准的定义： 2006 2006年1 1月9 9日发布的三相配电变压器能效限定值及节能(ji nn)(ji nn)评价值（ GB20052-2006 GB20052-2006） 第12页/共52页第十二页，共53页。13中国能效标准的主要中国能效标准的主要(zh(zhyo)yo)内容内容产品能效限定值产品能效限定值强制性指标强制性指标用于实施高耗能产品的淘汰制

6、用于实施高耗能产品的淘汰制度度 现行能效限定值现行能效限定值 标准标准(biozhn)(biozhn)发布半年后开始实施发布半年后开始实施 目标能效限定值目标能效限定值 标准标准(biozhn)(biozhn)发布发布4 4年后开始实施年后开始实施产品节能产品节能(ji nn)(ji nn)评价值评价值推荐性指标推荐性指标 用于实施节能用于实施节能(ji nn)(ji nn)产产品认证制度品认证制度第13页/共52页第十三页，共53页。14油浸式S9与S11的损耗(snho)比较容量容量空载损耗空载损耗 (kW)(kW)负载损耗负载损耗 (kW)(kW)SeSeS7S7S9S9S11S11S1

7、1S7S11S7S11S9S11S9S7S7S9S9S11S11S11S7S11S7S11S9S11S950500.190.190.170.170.130.1332%32%24%24%1.1501.1500.8700.8700.8700.87024%24%0%0%1001000.320.320.290.290.200.2038%38%31%31%2.0002.0001.5001.5001.5001.50025%25%0%0%1601600.460.460.400.400.270.2741%41%33%33%2.8502.8502.2002.2002.2002.20023%23%0%0%2502

8、500.640.640.560.560.400.4038%38%29%29%4.0004.0003.0503.0503.0503.05024%24%0%0%4004000.920.920.800.800.570.5738%38%29%29%5.8005.8004.3004.3004.3004.30026%26%0%0%6306301.31.31.201.200.810.8138%38%33%33%8.1008.1006.2006.2006.2006.20023%23%0%0%100010001.81.81.701.701.151.1536%36%32%32%11.60011.60010.301

9、0.3010.3010.3011%11%0%0%160016002.652.652.402.401.641.6438%38%32%32%16.50016.50014.5014.5014.5014.5012%12%0%0%平均平均37%37%30%30%21%21%0%0%第14页/共52页第十四页，共53页。15相关相关(xinggun)问题问题 某类产品在全国使用同一个型号的现象将越来越某类产品在全国使用同一个型号的现象将越来越少；国家节能政策的实施将不依据产品的型号进少；国家节能政策的实施将不依据产品的型号进行判断，而是以能效标准为依据行判断，而是以能效标准为依据 。 我国能效标准都是对产

10、品本身的能源利用特性进我国能效标准都是对产品本身的能源利用特性进行规定，以此设定产品进入市场的门槛或获得节行规定，以此设定产品进入市场的门槛或获得节能认证指标。而产品是否在更为经济能认证指标。而产品是否在更为经济(jngj)(jngj)条条件下运行则是产品经济件下运行则是产品经济(jngj)(jngj)运行标准所规定运行标准所规定的内容。的内容。第15页/共52页第十五页，共53页。16国内与国际(guj)变压器能效标准的比较 空载(kn zi)损耗与负载损耗定义方法效率定义方法总损耗定义方法第16页/共52页第十六页，共53页。00-8-24变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会17第17页

11、/共52页第十七页，共53页。18Eco-design 定义：产品定义：产品(chnpn)的环境生态设计的环境生态设计 Eco Design： “clean production” 第18页/共52页第十八页，共53页。19Eco-design 简介简介(jin ji)变压器的节能设计中不仅要考虑对一次能源的消耗，也要考虑材料生产与循环再利用中对环境的影响曾推出耗能产品环保设计指令（简称EuP指令）的欧洲议会和欧洲理事会于2005年7月在2005/32/EC指令中发布了Eco-design生态设计框架指令。根据该指令的出台背景，任何在欧洲市场销售耗能产品（EuP）的企业(qy)都必须报告其生产

12、产品的能源消耗数据。产品生产、使用和寿命终结（EoL)过程中对环境造成的影响。它可以作为根据EuP指令要求所写的生态设计报告使用。第19页/共52页第十九页，共53页。20二、节能变压器的选择二、节能变压器的选择(xunz)和和标准标准国内变压器能效的技术(jsh)经济评价方法DL/T985-2005（引自NEMA-TOC法）第20页/共52页第二十页，共53页。21 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(gngxn)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21页/共52页第二十一页，共53页。22 总拥有(yngyu)(yngyu)费用法（

13、NEMA-Total Owning CostNEMA-Total Owning Cost） 电力行业标准DL/T 985-2005DL/T 985-2005配电变压器能效技术经济评价导则（由TOCTOC转化）第22页/共52页第二十二页，共53页。23总拥有(yngyu)(yngyu)费用法（Total Owning Total Owning CostCost） 19811981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(pngji)(pngji) 用总拥有费用最低的方法评价(pngji)(pngji)和选择变压器 意味着能使购买者取得最佳的经济效益第23页/共

14、52页第二十三页，共53页。24总拥有费用（总拥有费用（Total Owning Cost)Total Owning Cost)TOC = TOC = 变压器初始购置变压器初始购置(guzh)(guzh)费用费用 空载损空载损耗费用耗费用 负载损耗费用负载损耗费用空载损耗费用空载损耗费用A($/W)A($/W) 空载损耗空载损耗(W)(W)负载损耗费用负载损耗费用B($/W)B($/W) 负载损耗负载损耗(W)(W)第24页/共52页第二十四页，共53页。25空载损耗空载损耗 NL NLP0P0KQ0KQ0负载损耗负载损耗 LL LL Pf PfKQfKQf 其中其中 P0 P0， Pf Pf

15、 为额定空载、负载为额定空载、负载有功损耗有功损耗 Q0 Q0、Qf Qf 为额定空载、负载漏为额定空载、负载漏磁功率磁功率 K K 为无功经济当量，一般为无功经济当量，一般K K0.1 kW/kvar0.1 kW/kvar Q0 =I0%Se Q0 =I0%Se，Qf =Ud% SeQf =Ud% Se I0% I0% 变压器空载电流变压器空载电流(dinli)(dinli) Ud% Ud% 变压器阻抗电压变压器阻抗电压 Se Se 变压器额定容量变压器额定容量第25页/共52页第二十五页，共53页。26TOC 法系数法系数(xsh) A、B的确定（的确定（1）TOC CANLBLL 确定确

16、定A、B 系数的经济因素系数的经济因素 电电 价：价： 基本电价和电度电价基本电价和电度电价 金金 融：融： 利率利率(ll)和通货膨胀率和通货膨胀率 确定确定A、B 系数的工程因素系数的工程因素 年运行小时年运行小时 年最大负载损耗小时年最大负载损耗小时 负载率等负载率等第26页/共52页第二十六页，共53页。27TOC法系数(xsh)A、B 的确定（2）A AkPW kPW (EJL (EJL1212ELELhPY)hPY)，元，元/kW/kWB BkPWkPW(EJL(EJL1212ELEL) ) p2p2， 元元/kW/kW式中：式中：kPWkPW1-(1+a)/(1+i)n/(i-a

17、), 1-(1+a)/(1+i)n/(i-a), 现值现值系数；系数； EJL EJL基本电费；基本电费； EL EL 电度电费；电度电费； 年最大负载损耗小时年最大负载损耗小时(xiosh)(xiosh)数数（由最大负载利用小时（由最大负载利用小时(xiosh)Tmax(xiosh)Tmax和功率和功率因数因数 cos cos确定）确定） hPY hPY 年运行小时年运行小时(xiosh)(xiosh)数数; ; p p 负载率负载率 计算负载计算负载/ / 额定容量额定容量第27页/共52页第二十七页，共53页。28TOC法系数(xsh)A、B 的确定（3）现值系数现值系数 kPW kPW

18、1-(1+a)/(1+i)n/(i-a)1-(1+a)/(1+i)n/(i-a) n n 变压器使用年限；变压器使用年限； i i 年利率；年利率； a a 年通货膨胀率；年通货膨胀率；现值系数反映了资金的时间价值现值系数反映了资金的时间价值(jizh),(jizh),即把每即把每年发生的损耗费用折算至初年。年发生的损耗费用折算至初年。第28页/共52页第二十八页，共53页。29计算计算(j sun)(j sun)条件条件:EJL=18:EJL=18元元/ /月月.kW, EL.kW, EL元元/kWh, n=20/kWh, n=20年年 第29页/共52页第二十九页，共53页。30 购买变压

19、器时，按购买变压器时，按TOCTOC最小选择最小选择(xunz)(xunz)变压器变压器 选择选择(xunz)(xunz)变压器容量时，按变压器容量时，按TOCTOC最小选择最小选择(xunz)(xunz)变压器变压器 确定替换老旧变压器的回收年确定替换老旧变压器的回收年 TOC 法的应用法的应用(yngyng)第30页/共52页第三十页，共53页。31举例(j l)：比较 800kVA S11 与S9 变压器的经济效益S9：铁损1.4kW, 铜损7.5kW，价格90,700元；S11：铁损kW, 铜损7.5kW，价格99,700元；某有色冶炼厂：A48,672, B17,668 （p0.75

20、）应用应用(yngyng)TOC(yngyng)TOC法计算变压器经济效法计算变压器经济效益（益（1 1）第31页/共52页第三十一页，共53页。32TOCS9 = 90700+(2.0448672)+(11.0917668) = 385929 元TOCS11 = 99700+(1.6248672)+(11.0917668) = 374487 元应用应用(yngyng)TOC(yngyng)TOC法计算变压器经济效益法计算变压器经济效益（1 1）第32页/共52页第三十二页，共53页。33 应用：按照已经确定的计算(j sun)(j sun)负载选择变压器的额定容量 TOCTOC法：初建费用和

21、运行费用的平衡应用TOCTOC法选择(xunz)(xunz)变压器的负载率（2 2）第33页/共52页第三十三页，共53页。34 举例：某钢铁厂，三班生产，计算举例：某钢铁厂，三班生产，计算(j sun)(j sun)负载负载为为800KVA800KVA，拟选定，拟选定S9S9变压器一台，试按照变压器一台，试按照TOCTOC法确法确定变压器容量及负载率。定变压器容量及负载率。 按照按照S9S9变压器，分别选变压器，分别选10001000，12501250，1600KVA1600KVA三三种容量比较，其负载率分别为，种容量比较，其负载率分别为，应用应用TOCTOC法选择法选择(xunz)(xun

22、z)变压器的负载率变压器的负载率（2 2）第34页/共52页第三十四页，共53页。35 计算(j sun)： 1）1000KVA NL1000 LL1000 2)同理：NL1200=2.7KW; LL1250 3)同理：NL1600=3.36KW; LL1600应用应用(yngyng)TOC(yngyng)TOC法选择变压器的负载率法选择变压器的负载率（2 2）第35页/共52页第三十五页，共53页。36 计算A、B系数(xsh)： 设定n=20年， A=Kpw.(EJL.12+EL.hpy)=48672元/KW 冶炼行业=5100 B1000=Kpw.(EJL.12+EL.Y) .P2=18

23、747元/KW 同理： B1250=11998元/KW B1600=7323元/KW应用(yngyng)TOC(yngyng)TOC法选择变压器的负载率（2 2）第36页/共52页第三十六页，共53页。37 综合(zngh)评定：选用变压器容量（KVA）负载率P变压器初始费用C（元）A.NL(元)B.LL(元)TOC值（元）10000.87390048672x2.418747x14.846816812500.648484048672x2.711998x17.62542771942771916000.510850048672x3.367323x21.7430947应用TOCTOC法选择(xunz

24、)(xunz)变压器的负载率（2 2）第37页/共52页第三十七页，共53页。38应用(yngyng)TOC(yngyng)TOC法计算变压器经济效益（3 3）举例(j l)(j l)：用S11(800kVA)S11(800kVA)更换SJSJ（6464）(750kVA)(750kVA)变压器的 经济效益S11S11：铁损kW, kW, 铜损kWkW，设价格75,00075,000元SJSJ：铁损kW, kW, 铜损15.2 kW15.2 kW，价格0 0元 A A48,672, B48,672, B17,668 (p17,668 (p0.750.75， K K0.1 0.1 kW/kvar)

25、kW/kvar)第38页/共52页第三十八页，共53页。39 回收年限计算(j sun)（未计及资金时间价值）： (75000-0) / 48672*(8.9-1.6)+17668*(15.2-11.1)/10.59 （ 年）应用TOC法计算(j sun)变压器经济效益（3）第39页/共52页第三十九页，共53页。40TOC小小 结结 变压器节电潜力值得关注变压器节电潜力值得关注 替换老旧变压器节能效果显著替换老旧变压器节能效果显著 评价评价(pngji)(pngji)变压器的经济性优劣，应基于全寿命成本（变压器的经济性优劣，应基于全寿命成本（TOCTOC），即兼顾初投），即兼顾初投资及损耗费

26、用资及损耗费用第40页/共52页第四十页，共53页。41 总拥有(yngyu)(yngyu)费用法（NEMA-Total Owning CostNEMA-Total Owning Cost） 电力行业标准DL/T 985-2005DL/T 985-2005配电变压器能效技术经济评价导则（由TOCTOC转化）第41页/共52页第四十一页，共53页。42 本标准是为了协助配电变压器用户从经济角度更加直观地了解、本标准是为了协助配电变压器用户从经济角度更加直观地了解、评判变压器的节能效益。评判变压器的节能效益。 该方法综合考虑了变压器价格、损耗、负荷特点、电价等技术该方法综合考虑了变压器价格、损耗、

27、负荷特点、电价等技术经济指标对变压器经济性的影响，有助于变压器用户全面、正经济指标对变压器经济性的影响，有助于变压器用户全面、正确地认识高效节能变压器的经济性，选择到最经济、合理的配确地认识高效节能变压器的经济性，选择到最经济、合理的配电变压器，并推动电变压器，并推动(tu dng)高效节能变压器的使用。高效节能变压器的使用。第42页/共52页第四十二页，共53页。00-8-24变 压 器 节 能 增 效 研 讨 会43计算公式 ： 配电变压器的综合能效费用（TOCEFC）包括配电变压器的初始费用（CI）、空载损耗(snho)的等效初始费用（P0EFC）和负载损耗(snho)的等效初始费用（P

28、kEFC），其计算表达式为： TOCEFC=CI+P0EFC+PkEFC或： TOCEFC=CI+(AP0+BPk)/1000 第43页/共52页第四十三页，共53页。44三、国内推广三、国内推广(tugung)节能变压器节能变压器的措施的措施 措施(cush) 节能降耗的直接做法就是节能降耗的直接做法就是(jish)制定相关产品能效制定相关产品能效标准，通过损耗的降低，使得电力需求相应降低，标准，通过损耗的降低，使得电力需求相应降低，从而使发电对环境造成的影响得以避免。从而使发电对环境造成的影响得以避免。 节能认证与政府采购节能认证与政府采购 电力需求侧管理电力需求侧管理 财政补贴计划财政补

29、贴计划 监查与考核监查与考核第44页/共52页第四十四页，共53页。45其它融资方面的推动(tu dng)项目 能源服务EMC： 京都议定书中清洁能源发展机制CDM对企业(qy)的影响： - 挑战与机遇第45页/共52页第四十五页，共53页。46第 二 部 分DL/T985-2005的辅助软件(run jin)介绍第46页/共52页第四十六页，共53页。47电力行业电力变压器标准化技术委员会和国际铜业电力行业电力变压器标准化技术委员会和国际铜业协会（中国）电能效益协会（中国）电能效益(xioy)促进项目为贯彻国促进项目为贯彻国家能效政策以及用户需求，推动并促进在变压器领家能效政策以及用户需求，

30、推动并促进在变压器领域的节能工作，共同筹备和发起本导则辅助配套软域的节能工作，共同筹备和发起本导则辅助配套软件的编写。件的编写。本工作于本工作于2006年底启动，年底启动，2007年年5月底软件编写工月底软件编写工作基本完成。作基本完成。(本软件免费提供给用户使用本软件免费提供给用户使用) 1、本辅助配套软件工作(gngzu)启动的相关进程第47页/共52页第四十七页，共53页。48主办单位：电力行业电力变压器标准化技术委员会 国际铜业协会（中国）程序编写及技术支持单位：顺特电气(dinq)有限公司在本软件的编写工作中，另外特别感谢：中电联标准化中心的协调与帮助；国电动力经济研究中心的技术支持

31、； 2、参与(cny)配套辅助软件开发工作的单位电力(dinl)(dinl)行业电力(dinl)(dinl)变压器标准化技术委员会第48页/共52页第四十八页，共53页。491）、作为标准配电变压器能效技术经济选型）、作为标准配电变压器能效技术经济选型评价导则（评价导则（DL/T 985-2005）实施的配套程）实施的配套程序，推进国家节能政策的实施；序，推进国家节能政策的实施；2）、方便用户进行能效技术经济评价计算）、方便用户进行能效技术经济评价计算(j sun)，对变压器经济节能性评估选型，从用户，对变压器经济节能性评估选型，从用户的角度出发，实现用户效益最大化；的角度出发，实现用户效益最

32、大化；3）、便于制造企业对变压器技术经济环保性能）、便于制造企业对变压器技术经济环保性能进行自我评价。进行自我评价。3、本计算软件(run jin)的作用第49页/共52页第四十九页，共53页。50主界面(jimin)第50页/共52页第五十页，共53页。51 谢谢 谢！谢！ 国际铜业协会北京代表处 北京南礼士路66号建威大厦501 室 邮政编码：100045 电话(dinhu)：01068042450 传真：01068020990 第51页/共52页第五十一页，共53页。感谢您的观看(gunkn)！第52页/共52页第五十二页，共53页。NoImage内容(nirng)总结1。95和99标准：GB/T6451的损耗规定等。2006年1月9日发布的三相配电变压器能效限定值及节能评价值（ GB20052-2006）。强制性指标用于实施(shsh)高耗能产品的淘汰制度。推荐性指标 用于实施(shsh)节能产品认证制度。而产品是否在更为经济条件下运行则是产品经济运行标准所规定的内容。TOC CANLBLL。A=Kpw.(EJL.12+EL.hpy)=48672元/KW。感谢您的观看第五十三页，共53页。