配電變壓器的節(jié)能測算-建筑電氣2009.9
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配電變壓器的節(jié)能測算-建筑電氣2009.9
【摘要】根據(jù)實測的負荷分布數(shù)據(jù)和利用Microsoft Excel繪制的變壓器的日負荷曲線，計算了負荷的動態(tài)功率損耗。在此基礎(chǔ)上對配電
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配 電 變 壓 器 的 節(jié) 能 測 算
林樹梭 (中國資源綜合利用協(xié)會能源資源綜合利用專業(yè)委員會 ，北京市 100053)
Energy-saving Calculation of Distribution Transformers
Lin Shuyan (Energy—saving Cooperation Alliance，China Association of Resource Comprehensive Utilization，
Beijing 100053，China)
Abstract Based on the measured data of load 器”以及 “耗 能變壓器更換成 同容量或容量大一級
distribution and the daily load CHIVe of transformer drawn 的節(jié)能變壓器”等方案進行 了詳細的計算，最后給
by Microsoft Excel，the dynamic power loss of the loads
出新 變壓 器投 資的簡單回收期限和二 氧化碳 的減
are calculated． On this basis， the energy—saving
排量。
schemes，such as of“peak loads shifting”，“during low
關(guān)鍵詞 配電變壓 器 節(jié)能方案 簡單回收期
loads period，the large transformers will be replaced by
動態(tài)功率損耗 二氧化碳減排 負荷曲線
small transform ers”， and “l(fā)arge energy consumption
transformer is changed into that of same capacity or
replaced with an energy—saving large capacity 當前 ．全球變暖和溫室氣體減排 已成為全世界
transforlTler” on distribution transforn3er series are
極為關(guān)注的話題 ，節(jié)能和減排對大至國家發(fā)展模式、
calculated in detail；and finally a simple investment
具體至我們所從事的電氣工作的理念和方法都將產(chǎn)
payback period and carbon dioxide emission reductions
生深刻的影響。國家發(fā)展改革委員會 ／世界銀行 ／全
for the new transformer are also given．
球環(huán) 境基金 中國節(jié)能促進項 目辦公室將歷年 的
Key words Distribution transformer Energy—
saving scheme Simple payback period Dynamic 節(jié)能 、節(jié) 電實施項 目匯集成 《中國合同能源管理節(jié)
power loss Carbon dioxide emission reduction Load 能項 目案例》Ⅲ 一書。本文將遵循該書中：為了環(huán)
rlIrV 境效果而節(jié)能 一 創(chuàng)造節(jié)能的經(jīng)濟效益 一 達到節(jié)能
投資的限期回收的思路 ，進行配 電變壓器節(jié)能方案
摘 要 根 據(jù) 實 測 的 負荷 分 布 數(shù) 據(jù) 和 利 用 的選擇和計算。
Microsoft Excel繪制的變壓器的 日負荷曲線．計算 了
1 節(jié)能的環(huán)境效果和經(jīng)濟效益
負荷的動態(tài)功率損耗。在此基礎(chǔ)上對配電變壓 器系
列的 “移峰填谷”、 “低谷 時小變壓 器替代 大變壓 電能為二次能源，大部分是由煤、油、天然氣等
支接線箱上。 南北主塔配電回路名稱 、數(shù)量 、用途 、供電對
3。4 懸索橋南北塔配電 象基本相同，但采用的設(shè)備組合形式、安裝位置都
南塔下橫梁平臺上空是鋼箱梁和混凝土箱梁對接 不相 同．這給監(jiān)控 、燈具開閉的一致性帶來一定 的
的地方 ，有一個較大的伸縮縫，在下橫梁平臺上亦有 困難 。也給今后的維護帶來不便。為求統(tǒng)一 、同步、
一 個較大的空間。目前基本所有的懸索橋 (鵝公巖大 一 致性 ，南北塔配電系統(tǒng)和設(shè)備組合應(yīng)統(tǒng)一 ，均采
橋 、宜昌大橋 、陽邏大橋等)均采用埋地變 、環(huán) 網(wǎng) 用環(huán) 網(wǎng)柜 、埋地變 、標準高低壓柜體組合。南塔配
柜 、配電柜組合安裝在下橫梁平臺上，原設(shè)計圖采用 電設(shè)備安裝在下橫梁平臺上，所有組合設(shè)備需加裝
于式變壓器 、環(huán)網(wǎng)柜、配電柜安裝在下橫梁內(nèi) (目前 外殼。其防護等級應(yīng)達到 IP4X。
也有個別橋梁是這樣做的)。北塔沒有下橫梁，采用 2009—01—23來稿
埋地變、配電柜組合安裝在鋼箱梁內(nèi)。 2009—08一】9修回
21
配電變壓器的節(jié)能測算(棘樹植建箍電乞。
——_I—I—-_．|_ BUILDING
2口口9年第9期I ELECTRICITY
礦物能源燃燒發(fā)電產(chǎn)生的，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳氣體 2 變壓器負荷曲線的測繪
排人大氣，當今世界主流意見認為：二氧化碳的排放
變壓器節(jié)能方案實施后經(jīng)濟效益的測算有很多方
和積累導致全球變暖。
法，其中最簡便的方法 ，就是用電度表測量節(jié)能方案
產(chǎn)生電能的一次能源除上述碳氫化合物外，還包
實施前后同等時段內(nèi)有功電能損耗的差值。這種方法
括核裂變物質(zhì)、水力、太陽能和風力等，可以把其它
實質(zhì)上是測算穩(wěn)態(tài)損耗的差值。
一 次能源按發(fā)熱量折合成標準煤 (標準煤發(fā)熱量為
下面將介紹一種更準確更接近于實際動態(tài)損耗的
29 307 kJ／kg)，然后按上述一次能源在我國發(fā)電量中
節(jié)能測算方法，該方法首先要測量與繪制日負荷分布
所占的比重，綜合給出：
曲線，需要時在日負荷曲線的基礎(chǔ)上再測繪月負荷曲
a． 標準煤 ／電的折合系數(shù) =0．399 t標準煤 ／
線。然后利用 日負荷曲線或月負荷曲線進行損耗的動
MW·h：
態(tài)計算和節(jié)能計算。
b． 二氧化碳 ／電的排放系數(shù) =0．226 8 t碳 ／
2．1 日負荷曲線
MW·h，計算結(jié)果為二氧化碳中的碳含量，故通常也
即有功負荷 的 日分布曲線 ，反映一 日 24 h內(nèi)
稱為碳排放系數(shù)：
有 功 負荷 的動態(tài) 變化 ，即 負荷 的波 動或 峰谷分
c． 二氧化硫 ／標準煤的排放 系數(shù) =0．018 t／
時 狀況的變化 。曲線的橫 坐標為測量時段 ，單位
t標準煤：
為 h，縱坐標為該時段內(nèi)有功功率的平均值 ，單
d． 總懸浮顆粒物 ／標準煤的排放系數(shù) =0．014t／
位為 kW。
t標準煤。
采用有功電能表 (電度表)每隔 1 h記錄一次電
通過以上各式的計算，可以定量地獲得節(jié)電的環(huán)
能的增量． 因為測量 的時間間隔為 1 h，故電能增
境效果。
量的 kW．h數(shù)．正好等于有功功率 1 h內(nèi)平均值的
近年來節(jié)能減排的要求 日趨突出和嚴格 ，因此。
kW數(shù)。
在進行配電變壓器的節(jié)能方案選擇時，要綜合考慮設(shè)
日負荷曲線把 1 h內(nèi)的負荷作為穩(wěn)態(tài)負荷，而把
備運行的能耗和一次性投資的大小，不能用犧牲環(huán)境
的代價去換取一次性投資的節(jié)省。為了環(huán)境與投資的 一 天內(nèi)各個時段的變化負荷作為動態(tài)負荷處理 ，這
樣．一方面可以簡化損耗計算．另一方面也比較符合
和諧 ，進行節(jié)能改造的投資應(yīng)在一個合理的回收期
變壓器繞組和鐵芯發(fā)熱損耗的實際狀況。因為對于變
內(nèi)，用運行中的節(jié)能經(jīng)濟效益加以補償 ll_。數(shù)學公式
壓器來說短時間的尖峰負荷并不是造成繞組和鐵芯
表示為：
最高溫度的原因，只有持續(xù) 0．5 h以及 0．5 h以上的
林樹梭 (中國資源綜合利用協(xié)會能源資源綜合利用專業(yè)委員會 ，北京市 100053)
Energy-saving Calculation of Distribution Transformers
Lin Shuyan (Energy—saving Cooperation Alliance，China Association of Resource Comprehensive Utilization，
Beijing 100053，China)
Abstract Based on the measured data of load 器”以及 “耗 能變壓器更換成 同容量或容量大一級
distribution and the daily load CHIVe of transformer drawn 的節(jié)能變壓器”等方案進行 了詳細的計算，最后給
by Microsoft Excel，the dynamic power loss of the loads
出新 變壓 器投 資的簡單回收期限和二 氧化碳 的減
are calculated． On this basis， the energy—saving
排量。
schemes，such as of“peak loads shifting”，“during low
關(guān)鍵詞 配電變壓 器 節(jié)能方案 簡單回收期
loads period，the large transformers will be replaced by
動態(tài)功率損耗 二氧化碳減排 負荷曲線
small transform ers”， and “l(fā)arge energy consumption
transformer is changed into that of same capacity or
replaced with an energy—saving large capacity 當前 ．全球變暖和溫室氣體減排 已成為全世界
transforlTler” on distribution transforn3er series are
極為關(guān)注的話題 ，節(jié)能和減排對大至國家發(fā)展模式、
calculated in detail；and finally a simple investment
具體至我們所從事的電氣工作的理念和方法都將產(chǎn)
payback period and carbon dioxide emission reductions
生深刻的影響。國家發(fā)展改革委員會 ／世界銀行 ／全
for the new transformer are also given．
球環(huán) 境基金 中國節(jié)能促進項 目辦公室將歷年 的
Key words Distribution transformer Energy—
saving scheme Simple payback period Dynamic 節(jié)能 、節(jié) 電實施項 目匯集成 《中國合同能源管理節(jié)
power loss Carbon dioxide emission reduction Load 能項 目案例》Ⅲ 一書。本文將遵循該書中：為了環(huán)
rlIrV 境效果而節(jié)能 一 創(chuàng)造節(jié)能的經(jīng)濟效益 一 達到節(jié)能
投資的限期回收的思路 ，進行配 電變壓器節(jié)能方案
摘 要 根 據(jù) 實 測 的 負荷 分 布 數(shù) 據(jù) 和 利 用 的選擇和計算。
Microsoft Excel繪制的變壓器的 日負荷曲線．計算 了
1 節(jié)能的環(huán)境效果和經(jīng)濟效益
負荷的動態(tài)功率損耗。在此基礎(chǔ)上對配電變壓 器系
列的 “移峰填谷”、 “低谷 時小變壓 器替代 大變壓 電能為二次能源，大部分是由煤、油、天然氣等
支接線箱上。 南北主塔配電回路名稱 、數(shù)量 、用途 、供電對
3。4 懸索橋南北塔配電 象基本相同，但采用的設(shè)備組合形式、安裝位置都
南塔下橫梁平臺上空是鋼箱梁和混凝土箱梁對接 不相 同．這給監(jiān)控 、燈具開閉的一致性帶來一定 的
的地方 ，有一個較大的伸縮縫，在下橫梁平臺上亦有 困難 。也給今后的維護帶來不便。為求統(tǒng)一 、同步、
一 個較大的空間。目前基本所有的懸索橋 (鵝公巖大 一 致性 ，南北塔配電系統(tǒng)和設(shè)備組合應(yīng)統(tǒng)一 ，均采
橋 、宜昌大橋 、陽邏大橋等)均采用埋地變 、環(huán) 網(wǎng) 用環(huán) 網(wǎng)柜 、埋地變 、標準高低壓柜體組合。南塔配
柜 、配電柜組合安裝在下橫梁平臺上，原設(shè)計圖采用 電設(shè)備安裝在下橫梁平臺上，所有組合設(shè)備需加裝
于式變壓器 、環(huán)網(wǎng)柜、配電柜安裝在下橫梁內(nèi) (目前 外殼。其防護等級應(yīng)達到 IP4X。
也有個別橋梁是這樣做的)。北塔沒有下橫梁，采用 2009—01—23來稿
埋地變、配電柜組合安裝在鋼箱梁內(nèi)。 2009—08一】9修回
21
配電變壓器的節(jié)能測算(棘樹植建箍電乞。
——_I—I—-_．|_ BUILDING
2口口9年第9期I ELECTRICITY
礦物能源燃燒發(fā)電產(chǎn)生的，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳氣體 2 變壓器負荷曲線的測繪
排人大氣，當今世界主流意見認為：二氧化碳的排放
變壓器節(jié)能方案實施后經(jīng)濟效益的測算有很多方
和積累導致全球變暖。
法，其中最簡便的方法 ，就是用電度表測量節(jié)能方案
產(chǎn)生電能的一次能源除上述碳氫化合物外，還包
實施前后同等時段內(nèi)有功電能損耗的差值。這種方法
括核裂變物質(zhì)、水力、太陽能和風力等，可以把其它
實質(zhì)上是測算穩(wěn)態(tài)損耗的差值。
一 次能源按發(fā)熱量折合成標準煤 (標準煤發(fā)熱量為
下面將介紹一種更準確更接近于實際動態(tài)損耗的
29 307 kJ／kg)，然后按上述一次能源在我國發(fā)電量中
節(jié)能測算方法，該方法首先要測量與繪制日負荷分布
所占的比重，綜合給出：
曲線，需要時在日負荷曲線的基礎(chǔ)上再測繪月負荷曲
a． 標準煤 ／電的折合系數(shù) =0．399 t標準煤 ／
線。然后利用 日負荷曲線或月負荷曲線進行損耗的動
MW·h：
態(tài)計算和節(jié)能計算。
b． 二氧化碳 ／電的排放系數(shù) =0．226 8 t碳 ／
2．1 日負荷曲線
MW·h，計算結(jié)果為二氧化碳中的碳含量，故通常也
即有功負荷 的 日分布曲線 ，反映一 日 24 h內(nèi)
稱為碳排放系數(shù)：
有 功 負荷 的動態(tài) 變化 ，即 負荷 的波 動或 峰谷分
c． 二氧化硫 ／標準煤的排放 系數(shù) =0．018 t／
時 狀況的變化 。曲線的橫 坐標為測量時段 ，單位
t標準煤：
為 h，縱坐標為該時段內(nèi)有功功率的平均值 ，單
d． 總懸浮顆粒物 ／標準煤的排放系數(shù) =0．014t／
位為 kW。
t標準煤。
采用有功電能表 (電度表)每隔 1 h記錄一次電
通過以上各式的計算，可以定量地獲得節(jié)電的環(huán)
能的增量． 因為測量 的時間間隔為 1 h，故電能增
境效果。
量的 kW．h數(shù)．正好等于有功功率 1 h內(nèi)平均值的
近年來節(jié)能減排的要求 日趨突出和嚴格 ，因此。
kW數(shù)。
在進行配電變壓器的節(jié)能方案選擇時，要綜合考慮設(shè)
日負荷曲線把 1 h內(nèi)的負荷作為穩(wěn)態(tài)負荷，而把
備運行的能耗和一次性投資的大小，不能用犧牲環(huán)境
的代價去換取一次性投資的節(jié)省。為了環(huán)境與投資的 一 天內(nèi)各個時段的變化負荷作為動態(tài)負荷處理 ，這
樣．一方面可以簡化損耗計算．另一方面也比較符合
和諧 ，進行節(jié)能改造的投資應(yīng)在一個合理的回收期
變壓器繞組和鐵芯發(fā)熱損耗的實際狀況。因為對于變
內(nèi)，用運行中的節(jié)能經(jīng)濟效益加以補償 ll_。數(shù)學公式
壓器來說短時間的尖峰負荷并不是造成繞組和鐵芯
表示為：
最高溫度的原因，只有持續(xù) 0．5 h以及 0．5 h以上的
AIGC內(nèi)容描述：
在2009年9月發(fā)行的《建筑電氣》期刊中，有一篇專題文章詳細探討了配電變壓器的節(jié)能測算。該篇文章針對建筑物電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備——配電變壓器，著重分析了如何通過科學的方法和技術(shù)手段來評估和計算其能源效率。文章可能會介紹變壓器在運行過程中的能效指標，如輸入功率、輸出功率、損耗（如銅損、鐵損等）、負載率以及采用高效節(jié)能型變壓器與傳統(tǒng)變壓器之間的性能對比。
文章可能涵蓋了變壓器選型時應(yīng)考慮的節(jié)能因素，比如變壓器的冷卻方式對能耗的影響，非線性負載對變壓器效率的影響以及通過實施無功補償、合理配置負荷分布等方式來降低變壓器的空載和輕載損耗。此外，還可能討論了當時的政策、標準及技術(shù)發(fā)展趨勢，以推動配電變壓器向著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展?？傊杜潆娮儔浩鞯墓?jié)能測算》這篇文章為讀者提供了一種實用且前瞻性的建筑電氣設(shè)計與管理中節(jié)能降耗的技術(shù)參考。
