邢鋼變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行淺析

【摘　要】　電力變壓器是工礦企業(yè)供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備。由于使用的不合理，不能運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，造成極大的浪費(fèi)。根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論及計(jì)算機(jī)軟件包，對(duì)邢鋼百余臺(tái)變壓器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)測(cè)算，調(diào)整變壓器運(yùn)行方式，達(dá)到了節(jié)電增效的目的。

1　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及軟件

　　1.1　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行概念

　　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件，通過(guò)擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和優(yōu)化負(fù)載調(diào)整，在保證安全供電的條件下最大限度地降低變壓器電能損耗和提高其電源側(cè)功率因數(shù)，其實(shí)質(zhì)就是技術(shù)經(jīng)濟(jì)允許條件下的變壓器節(jié)電運(yùn)行，它具有科學(xué)性，系統(tǒng)性，實(shí)用性和效益性。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是在損耗的電能中去挖掘節(jié)電潛力，是節(jié)約能源，降低成本的重要途徑。

　　1.2　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件簡(jiǎn)介

　　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)是胡景生教授多年的研究成果。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件是在《變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》一書(shū)的基礎(chǔ)上，由胡教授親自指導(dǎo)研制的一套軟件包。此軟件包括：(1)變電所并列變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件；(2)共用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件；(3)變壓器負(fù)載調(diào)整優(yōu)化軟件；(4)變壓器間調(diào)整負(fù)載優(yōu)化軟件；(5)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)軟件等五個(gè)軟件包。

2　邢鋼現(xiàn)狀及問(wèn)題的提出

　　邢鋼是邢臺(tái)地區(qū)的用電大戶，1999年全年總耗電量44825.57萬(wàn)kW·h，全部生產(chǎn)設(shè)施電源均引自廠區(qū)內(nèi)部的110kV的變電站，在站內(nèi)設(shè)有SFL－31500kVA變壓器3臺(tái)，以6kV電壓，分49分路向各變電所或變壓器輸送電源。共有高壓配電室12個(gè)，低壓配電室近40余個(gè)，在線變壓器96臺(tái)，總?cè)萘?5000kVA。正常最大負(fù)荷59000kW。

　　由以上數(shù)據(jù)可以看出變壓器總?cè)萘看笥?臺(tái)主變的容量，并約有40％運(yùn)行在不經(jīng)濟(jì)區(qū)或劣區(qū)，存在著用電的巨大浪費(fèi)，而能耗的巨大又直接制約著“邢鋼”的發(fā)展，電耗占總能耗的16％，可見(jiàn)節(jié)約用電是降低成本的重要途徑。但投入大量資金搞節(jié)能降耗工程又是一件不容易的事情。利用變器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件對(duì)邢鋼變壓器進(jìn)行準(zhǔn)確地分析并提出改進(jìn)方案，以達(dá)到節(jié)電的目的是非常必要的。

3　具體分析

　　為了準(zhǔn)確得到軟件包所需求的變壓器的各種參數(shù)，公司人員深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)逐個(gè)調(diào)查變壓器運(yùn)行的基本情況，并對(duì)變壓器技術(shù)檔案應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，將運(yùn)行及備用的百余臺(tái)變壓器的技術(shù)參數(shù)全部輸入到軟件包并測(cè)算，發(fā)現(xiàn)公司有許多變壓器運(yùn)行在不經(jīng)濟(jì)區(qū)甚至在最劣區(qū)。下面將以邢鋼公司下屬兩個(gè)廠(以下簡(jiǎn)稱A廠、B廠)為例具體分析：

　　A廠建廠時(shí)間早，用電負(fù)荷比較穩(wěn)定。該廠擔(dān)負(fù)300m3高爐供水的水泵供電的是3臺(tái)1000kVA變壓器。在測(cè)算前的3臺(tái)變壓器運(yùn)行狀況是兩用一備。經(jīng)過(guò)使用軟件包的并列變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件測(cè)試，按排列組合存在的運(yùn)行方式，將一種損耗最小的方式投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)調(diào)整選擇最佳組合運(yùn)行方式。年節(jié)電：有功電量51000kW·h、無(wú)功電量401200kvarh、綜合節(jié)電量75420kW·h。

　　B廠由于是新建工程，供配電存在不合理現(xiàn)象。供配電基本情況：由110kV變電站分兩路以6kV電壓供電到該廠中心配電室，下面有7個(gè)變電所，14臺(tái)變壓器，總?cè)萘?6330kVA，且全部處于運(yùn)行狀態(tài)，總用電負(fù)荷平均在3000～4000kVA。可見(jiàn)裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際使用量，由此可知存在的節(jié)電潛力是巨大的。

　　其中一變電所有3臺(tái)1000kVA變壓器分列運(yùn)行，互有聯(lián)絡(luò)線。正常生產(chǎn)時(shí)只有2號(hào)變壓器帶負(fù)荷，負(fù)載系數(shù)在30％左右，1、3號(hào)負(fù)載很小，負(fù)載系數(shù)1％～7％，由軟件分析：停1號(hào)變壓器最經(jīng)濟(jì)，從電度表計(jì)量可以計(jì)算出年節(jié)電在30萬(wàn)kW·h(包括變壓器空載損耗和線損)。

　　2、3號(hào)變壓器根據(jù)生產(chǎn)情況實(shí)施一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。使用2號(hào)軟件包——分列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將各種參數(shù)、數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)分析、計(jì)算做出的圖形顯示無(wú)論在哪個(gè)時(shí)間段，都應(yīng)共用2號(hào)變壓器。這樣年節(jié)約有功電量1.4萬(wàn)kW·h，無(wú)功電量4.4萬(wàn)kvarh，綜合電量1.9萬(wàn)kW·h。若在安全生產(chǎn)的前提下，3號(hào)變壓器采取冷備用，又可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電30萬(wàn)kW·h。

　　總之，如果該變電所的變壓器，不用投資僅通過(guò)簡(jiǎn)單的倒閘操作，即可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電60多萬(wàn)kW·h，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益25萬(wàn)元。

　　通過(guò)運(yùn)行軟件包計(jì)算分析，可以明顯算出該廠供電系統(tǒng)中的變電所若全部采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式年可節(jié)電210余萬(wàn)kW·h，經(jīng)濟(jì)效益每年近90萬(wàn)元，效益明顯，潛力很大，特別是無(wú)功電量的節(jié)約更為顯著，這是因?yàn)樽儔浩魇且粋€(gè)感性很強(qiáng)的供電設(shè)備，如果無(wú)功損耗升高使功率因數(shù)降低，致使無(wú)功電流循環(huán)于供電網(wǎng)中，導(dǎo)致用電設(shè)備電流增大，溫升提高，造成損耗的增加，電能的浪費(fèi)。以上實(shí)例充分說(shuō)明開(kāi)展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行既可大量節(jié)約電容器的投資，又可降低供電系統(tǒng)的線損。

【摘　要】　電力變壓器是工礦企業(yè)供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備。由于使用的不合理，不能運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，造成極大的浪費(fèi)。根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論及計(jì)算機(jī)軟件包，對(duì)邢鋼百余臺(tái)變壓器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)測(cè)算，調(diào)整變壓器運(yùn)行方式，達(dá)到了節(jié)電增效的目的。

1　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及軟件

　　1.1　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行概念

　　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件，通過(guò)擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和優(yōu)化負(fù)載調(diào)整，在保證安全供電的條件下最大限度地降低變壓器電能損耗和提高其電源側(cè)功率因數(shù)，其實(shí)質(zhì)就是技術(shù)經(jīng)濟(jì)允許條件下的變壓器節(jié)電運(yùn)行，它具有科學(xué)性，系統(tǒng)性，實(shí)用性和效益性。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是在損耗的電能中去挖掘節(jié)電潛力，是節(jié)約能源，降低成本的重要途徑。

　　1.2　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件簡(jiǎn)介

　　變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)是胡景生教授多年的研究成果。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件是在《變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》一書(shū)的基礎(chǔ)上，由胡教授親自指導(dǎo)研制的一套軟件包。此軟件包括：(1)變電所并列變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件；(2)共用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件；(3)變壓器負(fù)載調(diào)整優(yōu)化軟件；(4)變壓器間調(diào)整負(fù)載優(yōu)化軟件；(5)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)軟件等五個(gè)軟件包。

2　邢鋼現(xiàn)狀及問(wèn)題的提出

　　邢鋼是邢臺(tái)地區(qū)的用電大戶，1999年全年總耗電量44825.57萬(wàn)kW·h，全部生產(chǎn)設(shè)施電源均引自廠區(qū)內(nèi)部的110kV的變電站，在站內(nèi)設(shè)有SFL－31500kVA變壓器3臺(tái)，以6kV電壓，分49分路向各變電所或變壓器輸送電源。共有高壓配電室12個(gè)，低壓配電室近40余個(gè)，在線變壓器96臺(tái)，總?cè)萘?5000kVA。正常最大負(fù)荷59000kW。

　　由以上數(shù)據(jù)可以看出變壓器總?cè)萘看笥?臺(tái)主變的容量，并約有40％運(yùn)行在不經(jīng)濟(jì)區(qū)或劣區(qū)，存在著用電的巨大浪費(fèi)，而能耗的巨大又直接制約著“邢鋼”的發(fā)展，電耗占總能耗的16％，可見(jiàn)節(jié)約用電是降低成本的重要途徑。但投入大量資金搞節(jié)能降耗工程又是一件不容易的事情。利用變器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件對(duì)邢鋼變壓器進(jìn)行準(zhǔn)確地分析并提出改進(jìn)方案，以達(dá)到節(jié)電的目的是非常必要的。

3　具體分析

　　為了準(zhǔn)確得到軟件包所需求的變壓器的各種參數(shù)，公司人員深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)逐個(gè)調(diào)查變壓器運(yùn)行的基本情況，并對(duì)變壓器技術(shù)檔案應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，將運(yùn)行及備用的百余臺(tái)變壓器的技術(shù)參數(shù)全部輸入到軟件包并測(cè)算，發(fā)現(xiàn)公司有許多變壓器運(yùn)行在不經(jīng)濟(jì)區(qū)甚至在最劣區(qū)。下面將以邢鋼公司下屬兩個(gè)廠(以下簡(jiǎn)稱A廠、B廠)為例具體分析：

　　A廠建廠時(shí)間早，用電負(fù)荷比較穩(wěn)定。該廠擔(dān)負(fù)300m3高爐供水的水泵供電的是3臺(tái)1000kVA變壓器。在測(cè)算前的3臺(tái)變壓器運(yùn)行狀況是兩用一備。經(jīng)過(guò)使用軟件包的并列變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件測(cè)試，按排列組合存在的運(yùn)行方式，將一種損耗最小的方式投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)調(diào)整選擇最佳組合運(yùn)行方式。年節(jié)電：有功電量51000kW·h、無(wú)功電量401200kvarh、綜合節(jié)電量75420kW·h。

　　B廠由于是新建工程，供配電存在不合理現(xiàn)象。供配電基本情況：由110kV變電站分兩路以6kV電壓供電到該廠中心配電室，下面有7個(gè)變電所，14臺(tái)變壓器，總?cè)萘?6330kVA，且全部處于運(yùn)行狀態(tài)，總用電負(fù)荷平均在3000～4000kVA。可見(jiàn)裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際使用量，由此可知存在的節(jié)電潛力是巨大的。

　　其中一變電所有3臺(tái)1000kVA變壓器分列運(yùn)行，互有聯(lián)絡(luò)線。正常生產(chǎn)時(shí)只有2號(hào)變壓器帶負(fù)荷，負(fù)載系數(shù)在30％左右，1、3號(hào)負(fù)載很小，負(fù)載系數(shù)1％～7％，由軟件分析：停1號(hào)變壓器最經(jīng)濟(jì)，從電度表計(jì)量可以計(jì)算出年節(jié)電在30萬(wàn)kW·h(包括變壓器空載損耗和線損)。

　　2、3號(hào)變壓器根據(jù)生產(chǎn)情況實(shí)施一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)備用。使用2號(hào)軟件包——分列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將各種參數(shù)、數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)分析、計(jì)算做出的圖形顯示無(wú)論在哪個(gè)時(shí)間段，都應(yīng)共用2號(hào)變壓器。這樣年節(jié)約有功電量1.4萬(wàn)kW·h，無(wú)功電量4.4萬(wàn)kvarh，綜合電量1.9萬(wàn)kW·h。若在安全生產(chǎn)的前提下，3號(hào)變壓器采取冷備用，又可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電30萬(wàn)kW·h。

　　總之，如果該變電所的變壓器，不用投資僅通過(guò)簡(jiǎn)單的倒閘操作，即可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電60多萬(wàn)kW·h，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益25萬(wàn)元。

　　通過(guò)運(yùn)行軟件包計(jì)算分析，可以明顯算出該廠供電系統(tǒng)中的變電所若全部采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式年可節(jié)電210余萬(wàn)kW·h，經(jīng)濟(jì)效益每年近90萬(wàn)元，效益明顯，潛力很大，特別是無(wú)功電量的節(jié)約更為顯著，這是因?yàn)樽儔浩魇且粋€(gè)感性很強(qiáng)的供電設(shè)備，如果無(wú)功損耗升高使功率因數(shù)降低，致使無(wú)功電流循環(huán)于供電網(wǎng)中，導(dǎo)致用電設(shè)備電流增大，溫升提高，造成損耗的增加，電能的浪費(fèi)。以上實(shí)例充分說(shuō)明開(kāi)展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行既可大量節(jié)約電容器的投資，又可降低供電系統(tǒng)的線損。

4　結(jié)束語(yǔ)

　　當(dāng)前，邢鋼公司正在應(yīng)用該軟件包的測(cè)試，逐步實(shí)現(xiàn)所有在線變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，效果顯著。況且由于絕大部分供電變壓器都是在自然狀態(tài)下運(yùn)行，加上受到某些傳統(tǒng)性觀點(diǎn)和習(xí)慣性做法的影響，變壓器運(yùn)行大都不符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式。因此全面開(kāi)展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也是有其重大現(xiàn)實(shí)意義的。

　　當(dāng)前，邢鋼公司正在應(yīng)用該軟件包的測(cè)試，逐步實(shí)現(xiàn)所有在線變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，效果顯著。況且由于絕大部分供電變壓器都是在自然狀態(tài)下運(yùn)行，加上受到某些傳統(tǒng)性觀點(diǎn)和習(xí)慣性做法的影響，變壓器運(yùn)行大都不符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式。因此全面開(kāi)展變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也是有其重大現(xiàn)實(shí)意義的。