1、引言 齊魯公司6kV動力變壓器S6、S7系列的使用占到總應用的90％以上。隨著裝置的連續運行，已經接近20年，該類型變壓器空載損耗大，而且目前漏油嚴重，難以修復。一方面造成環境污染，浪費能源。另一方面存在安全運行隱患。 目前，國內的6.3～10 kV等級電力變壓器已經普及S9系列，現在國內市場又有Sll系列變壓器作為可選項目。自1994年在三委三部的領導下，沈變所研發了SH-160、200、315、500 kVA四種品種，1998年上海置信電氣公司引進美國GE和聯信公司的設計及工藝技術，是國內唯一專業生產非晶體合金變壓器的企業，到目前國內生產非晶體變的企業已達到30余家。 2、非晶體合金特性 低損耗，尤其較低的空載損耗；低噪聲，尤其空載噪聲要低；全密封，使變壓器油不與外界空氣接觸，滿足免維修要求：能滿足環剛供電要求，無外露帶電部分，使用安全。采用非晶鐵心的組合式配電變壓器是理想的發展方向，非晶合金配電變壓器的空載損耗比硅鋼片下降70％～80％。普通硅鋼片的厚度為0.35mm，0.30mm ，0.27mm．0.23mm，0.18mm。硅鋼片的厚度與變壓器的渦流損耗和磁滯損耗有很大的關系，硅鋼片厚度減少一半，其鐵損減少3/4。非晶體合金鐵心片的厚度僅為0.025mm，大大小于普通硅鋼片的厚度，因此，在減少鐵損上占有很大的優勢。非晶體合金的效率最高到99.4％，普通硅鋼片的變壓器效率為96％左右。 3、待于更新的變壓器的情況 1號PVC裝置原有1600kVA的變壓器8臺，800kVA的變壓器2臺。正常情況下，每2臺變壓器為一組供兩段低壓母線，作為相互備用，分列運行。要求任何臺變壓器的容量滿足兩段母線的負荷要求。 2臺S7—800kVA的變壓器所帶的負荷主要為照明，白天的負荷僅為3.5％，接近空載。2臺1600kVA變壓器所帶負荷為事故風機，其負荷率僅為13％。6臺1600kVA變壓器的負荷為裝置內的電動機，根據最初設計，其每臺容量足夠帶兩段母線滿負荷運行。在正常運行期間，每臺變壓器的負荷率在26％～32％。 從以上的列舉可以看到，800kVA的2臺變壓器白天接近于空載運行，其主要的功率損耗為鐵損（與電壓有關，恒定）。而1600kVA的變壓器的鐵損在變壓器的整個損耗中也占大部分。 4、變壓器的損耗情況對比 S11疊鐵心配電變壓器主要性能指標如表1所示 [ALIGN=CENTER]表1 [/ALIGN] 非晶體合金變壓器的性能如表2所示 非晶體合金變壓器的負載損耗同S11變壓器的損耗基本接近。 5、有關的變壓器能效的評測 國際上有許多評價變壓器能效的方法，所有的方法都要求比較變壓器價格及其損耗費用。美國在20世紀70年代后期，由于能源價格的攀升，許多電力公司開始要求所設計的變壓器應能具有最低的服務年限費用，這樣就產生了總擁有費用（TOC）法。TOC法在美國于1981年發展成為工業標準。按照TOC標準購置變壓器一直沿用至今，TOC方法是總和了變壓器的初始費用和等價現值的損耗費用，表達所購變壓器全而的綜合費用。 用等價初始費用（EquivalentFirstCost，EFC）的總擁有費用法TOCEFC（以下簡稱T0C）評價變壓器經濟效益。參照了美國國家電氣制造商協會的有關標準，即美國NEMATPl—1996標準，并結合了中國的實際情況。 （1）總擁有費用法TOC（TotalOwningCost） 所謂總擁有費用（TOC），就是變壓器的初始投資和其在使用期內的損耗費用之和。總擁有費用法通過比較具有不_司效率水平和不同價格的變壓器的總擁有費用，按照總擁有費用最低來選擇變壓器效率水平。 （2）TOC的計算公式 TOC=C+A•NL+B•LL 式中，NL為變壓器額定空載損耗或鐵損（kW）；LL為變壓器額定負載損耗或銅損（kW）：A為變壓器壽命期間空載損耗每千瓦的資本費用（元/kW）．B為變壓器壽命期間負載損耗每千乩的資本費用（元/kW）；C為變壓器初始費用，方案對比時可用其設各價格（元）。 （3）計算式參數的確定 1）變壓器空載損耗NL和負載損耗LL 變壓器空載損耗NL和負載損耗LL都包括額定有功損耗，并計及其無功功率在電網上的有功損耗，按下式計算 空載損耗 負載損耗 式中，是變壓器額定空載有功損耗，即鐵損，kW；是變壓器額定勵磁功率，kvar：是變壓器額定負載有功損耗，即銅損，kW：是變壓器額定負載漏磁功率，kvar：K是無功經濟當量，按變壓器在電網中的位置取值，一般可取k=0.1 kW/kvar；是變壓器空載電流（％）：為變壓器阻抗電壓（％）;是變壓器額定容量：（kVA）。 A系數是變壓器壽命期間單位空載損耗的資本費用，元/kW，B系數是變壓器壽命期間單位負載損耗的資本費用，元/kW。A和B兩個系數對于變壓器購買者掌握變壓器空載損耗和負載損耗價值甚為重要。一旦確定A和B的數值，評價變壓器的總費用就變得簡單易行了。 對電力企業和非電力企業，A和B系數的確定有小同的方法。A和B系數與變壓器空載損耗和負載損耗有聯系的能量費用和容量費用呈函數關系。對于電力企業而言，由于單位損耗的能量費用和容量費用與發電、輸電和配電的整個過程投資和運行方式有關，比較復雜，需由電力企業專業人員研究制定。 例如，計算S9——800/10與S7—800/10變壓器的總擁有費用比較，使用年限20年。 解：①計算SBH1l——800型，800 kVA變壓器的無功功率在內的損耗數值 空載損耗 =380W 負載損耗 =7500W ②同理，S7—800的損耗數值 空載損耗：S7為2.5kW： 負載損耗：S7為13.49 kW。 ③變壓器空載與負載的損耗費用（使用年限20年） 空載損耗費用 非晶體變壓器為A•NLS9-0.38A S7變壓器為A•NLNT=2.5A 負載損耗費用 非晶體變壓器為B•LL39=7.5B S7變壓器為 B•LLS7=13.49B ④變壓器單價S9為63 640元，S7為55 340元。 ⑤使用期20年的TOC總擁有費用 TOC非晶=非晶價格+0.38A+7.5B =非晶價格+18 495+132 510 =151 005十非晶價格 TOCS7=S7價格+2.5A+13.49B =S7價格+121 680+238 341 =S7價格+360 021 查有關數據A=48672元/kW，B=17668元/KW。 比較后，TOC非品明顯小于TOCS7。從以上比較來看，屬于淘汰類型的S7、S6變雎器的空載損耗遠遠大于目前的節能型變壓器的損耗，而非晶體合金的空載損耗的降低尤為突出。 目前，我公司裝置所用的10臺變壓器的負荷率比較低，選用空載損耗比較低的節能變壓器將會大大降低電能的損耗，經濟效益明顯。通過使用非晶體合金變壓器近年的統計，在運行費用中的消費資金有明顯降低，這對于企業的挖潛增效是相當可觀的。