能源管理投资分析

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能源管理投资分析范文第1篇

[关键词]供配电 变压器 经济运行

一、供电变压器经济运行容量选择

通常我们在选择商品时,都会本着经济适用的原则,在选择变压器时,该原则也同样适用如果选择容量过大,不仅增加了设备投资,还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加,也就是通常的大马拉小车现象但是,如果选择了容量过小的变压器将会使变压器长期处于过负荷状态,易烧毁变压器,产生不必要的损失所以,无论是过大容量或过小容量的变压器都是运行不经济在本文中,笔者将通过实际案例,从多个方面(变压器功率损耗变压器运行技术经济比较设备一次性投资等方面)进行分析计算,用电需求一定时,如何选择经济运行容量的变压器。

假设:(1)供配电系统为 10/0.4 kV;(2)计算负荷为 700 kVA(30 min负荷平均最大值);(3)cosr=0.85;(4)选用 S9型变压器。以上述假设为前提选择变压器容量。

首先,以变压器功率损耗最小为标准选择变压器容量。

(1)功率最小的变压器,也就是 1 600 kVA的变压器,它的负载率为 0.438,这个负载率比较接近于变压器的最佳负载率;(2)当负载率一定时,一般情况下,大容量的变压器损耗将小于小容量变压器的损耗。然而,当变压器负载率小于0.2时,其损耗会不减反增;(3)变压器容量与系统的无功损耗成反比,与效率成反比。也就是说,系统的无功损耗随着变压器的增大而降低,效率也随着变压器的增大而提高;(4)当变压器容量过小,也就是说,当运行中的变压器负载率大于1时,伴随着变压器损耗的急剧上升,其无功损耗也跟着突增,在这种情况下,变压器的运行经济性就特别差。

其次,对不同容量的变压器进行运行技术经济比较和设备一次性投资分析,确定选择变压器容量的标准。

假设条件:(1)供配电系统为 10/0.4 kV;(2)计算负荷为 700 kVA(30 min负荷平均最大值);(3)cosr=0.85;(4)选用 S9型变压器;(5)变压器耗损基准为 630 kVA变压器损耗;(6)工作时间为 7 400 h;(7)电费价格为 0.52元 /kWh。

计算得知,从计算负载方面考虑,节能效果最佳的是 1 600 kVA容量配电变压器;从变压器的一次性投资费用方面考虑,1 250 kVA变压器比较经济适用。将 1 600 kVA变压器和 1 250 kVA变压器进行进一步的比较,大容量变压器无功需求较小,进行无功功率补偿设备的投资会降低,在一定程度上可以弥补变压器增加的费用。而 1 600 kVA的变压器,损耗节能优势不是很大,但由于变压器容量的增大而导致变压器费用的增加较多,同时相关配套的高低压设备分断能力必须更换等级,导致一次性投资过大。这些费用并不能从损耗节约得到很好的补偿。所以说,选择 1 250 kVA变压器相比选择 1 600 kVA变压器会更经济一些。

二、变压器经济运行的科学管理

变压器经济运行是企业节电节支的一项重要工作,要做好这项工作,首先是企业设备或能源管理部门要重视,建立变压器运行记录和统计制度,建立健全变压器经济运行档案,保存变压器原始资料、大修改造后的试验数据、经济运行记录,装设和完善变压器的计量仪表;其次要定期分析变压器经济运行情况,查找不经济运行的原因,采取措施,及时改进变压器经济运行状况;三是制定变压器经济运行奖惩制度,运用经济手段促进变压器经济运行工作的开展。

(1)计算负荷。变压器的经济运行与变压器的使用情况有很大关系。首先一个因素是负载的功率因数。各国的计算负荷都不同,日本以 2 h平均负荷的最大值计算,我国以 30 min平均负荷的最大值计算。

所以我们要根据不同国家、地区的具体情况,客观对待计算负荷。

(2)提高变压器的功率因数。在电力系统中,电动机及其他带有线圈的设备很多,这类设备除了从电源取得一部分电功率作有功用外,还将耗用一部分电功率用来建立线圈磁场。这就额外地增加了电源的负担,功率因数 COSφ就是反映总电功率中有功功率所占的比例大小。

提高变压器的功率因数,可以提高用电质量,改善设备运行条件,保证设备在正常条件下工作,有利于安全生产;可以节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支;能够提高企业用电设备的利用率,发挥企业的设备潜力;可减少功率损失,提高电网输电率。一言以蔽之,提高变压器功率因数能够有效地提高电力资源利用率。

(3)合理选择变压器的运行方式。单母线分列并联运行,目前是被大多数配有多台变频器用户所采纳的方式。变压器的并联运行,不仅能够提高供电的可靠性,还能根据负载的大小调整参与运行变压器的台数,提高运行效率,而且能随着用电量的增加,分批安装新的变压器,减少储备容量。但是,在使用多台变压器并联运行时,需注意,当 2台变压器的负载率之和大于 0.5时,采取 2台并联运行较为经济,然而,当 2台变压器总的负载率小于 0.5时,采用单台运行并联运行要更为经济。

(4)选择新型节能型号和规格的变压器。随着现代科技和技术的发展、新材料的研发与应用、工艺的创新,变压器的制造技术也不断推陈出新,节能低耗的新型变压器也不断投入使用。新型的节能变压器不仅可以为使用者减少支出费用,还有利于我国资源、经济的可持续发展。

(5)改善变压器运行环境。根据电学原理,我们可知,随着变压器温度的升高,变压器的电阻会加大,其负载损耗会更大,也就是说会浪费更多的电能量,也会增加支出。所以,改变变压器的运行环境,使变压器的运行温度降低,将会使变压器的使用寿命延长,从而减少一次性投入。

变压器是否经济运行,可以按 GB/T13462 -2008《电力变压器经济运行》9. 2进行判断,若变压器运行处在最佳经济运行区,则变压器属于经济运行;若处在经济运行区,则变压器属于合理运行;若处在非经济运行区,则变压器属于不经济运行。企业亦可按照自己的具体情况,制定符合企业要求的标准来判定。