居民供水深井泵配电变压器的选型及效益分析
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摘要：变压器是供水企业的主要换能设备，在保证经济、安全运行的同时，选型时要根据负荷的实际情况，选择损耗低，性能优的节能产品。本文通过对大庆某水源深井泵配电变压器使用情况的调研，将企业使用的S7系列，S9系列变压器与一种新型节能变压器--非晶合金变压器的节能效益进行对比，从而看出非晶合金变压器的节能效果，为其深井泵配电变压器的选用提供理论依据。
关键词：非晶合金变压器；空载损耗；节能
引言
深井供水是居民主要的饮用水水源之一。经过对大庆某居民供水水源的调查，该水源共有深水井40多口，深井配电变压器29台，型号多为八十年代后到1997年所生产的S7系列变压器，都是高损耗变压器，且已运行多年，老化失修，运行费用大。低损耗的S9型变压器只有2台。如果用更低损耗的非晶合金变压器如SBH11替换现有变压器则可以节约大量的电能。本文通过计算对比分析了三种不同型号的变压器的能耗情况，为企业改造变压器的选型提供了理论依据。
1非晶合金变压器的节能效果
非晶合金变压器是一种新型节能环保产品，采用非晶合金材料制造，它的磁滞损耗和涡流损耗都明显低于硅钢片，其空载损耗只有S7系列变压器空载损耗的30%，比同容量的S9系列变压器低75%左右。三相非晶合金变压器与该水源现有容量的深井变压器S9系列，S7系列的空载损耗比较如表1所示。
从表1中数据明显看出，三相非晶合金变压器与S9系列，S7系列配电变压器相比，其空载损耗大大降低。
2 选用非晶合金变压器的经济效益分析
由于非晶合金变压器的设计磁密叠片系数均较低，因此在材料用量方面要比硅钢片铁心变压器高；同时由于非晶合金变压器本身价格高，所以非晶合金变压器的初始投资成本高，这也是供水企业由于价格问题而不选用它的主要原因。但在2003年后，由于硅钢片的短缺，导致价格上涨，相比之下，非晶合金变压器的成本几乎与同规格的硅钢片变压器相同。另外，由于铁心中的损耗可降低75%左右，运行中消耗的电能将显著降低，即运行成本下降了。运行成本的降低补偿了购买设备造成的成本增加，可根据国际通用的配电变压器经济效益评价方法，对它的能效可采用总拥有费用和投资回收年限进行判断。
2.1总拥有费用法
总拥有费用法（TOC）是一种比较全面评价变压器性价比的方法，它综合比较变压器价格和能耗水平的不同，按照总拥有费用最低的原则来选择变压器，并运用TOC法计算非晶合金变压器替代S9,S7系列变压器的经济效益。总拥有费用TOC按照式（1）计算：
以该水源现有的容量为63KVA的配电变压器为例，对S7型，S9型配电变压器与节能型SBH11型非晶合金配电变压器进行对比，设备的使用年限为30年，假设此容量的S7型变压器与SBH11型变压器的差价为3500元人民币，S9型变压器与SBH11型变压器的差价为3000元人民币，负载损耗相同，则非晶合金配电变压器可节约的费用为：
SBH11相对S7节约费用：
△T1=△C+A*[△P0+K*(△I0*SN/100)]
=-3500+48700*[(0.22-0.051)+0.1*(0.025-0.007)*0.63]
=8285.5-3500
=4785.5元
SBH11相对S9节约费用：
△T2=△C+A*[△P0+K*(△I0*SN/100)]
=-2500+48700[(0.2-0.051)+0.1*(0.019-0.007)*0.63]
=7293.1-3000
=4293.1元
2.2 投资回收年限计算
计算三种型号的配电变压器总拥有费用相等时的使用年限数n值，便可求得投资回收年限，计算公式如下：
n=log{1-0.0445*△C /A*[△P0+K*(△I0*SN/100)]*m}/log[1/(1+0.0445)]
m-资金回收系数
仍以上述63KVA的配电变压器为例，按照配电变压器使用寿命N=30年，通胀率A=0,利率I=4.45%的情况计算，则
通过以上计算可以看出，选用SBH11型非晶合金变压器所增加的额外投资可以在8年左右收回，并且变压器的容量越大节能效果越明显，增加的额外投资回收年限越短，可见买一台SBH11型63KVA非晶合金变压器比买一台S9型和S7型63KVA虽然多花一部分钱，但在8年以后可以将额外投资全部收回，并且之后的使用中每年将比S9型变压器节电约1300KWh的电能，比S7型变压器节电约1500KWh的电能，比该水源的2台S9型变压器年节电约2600KWh电能，27台S7型变压器年平均节电约40500KWh，所以选用新型节能型非晶合金变压器会给企业带来可观的经济效益。
3结束语
本文介绍了大庆某水源变压器的使用情况，并提出了选用一种新型节能变压器--非晶合金变压器，一种节能的新产品，介绍了它的特点，并通过计算对比分析了三种不同型号的变压器的性价比情况，投资回收年限，为该水源改造深井泵配电变压器的选型提供了理论依据。
参考文献
[1]张钢.非晶合金变压器的节能效益分析及应用[J].大众用电，2008（4）：18-19.
[2]凌健.非晶合金变压器的节能技术和实绩[J].上海节能，2005（3）：51-52.
[3]变压器修理技师手册/赵家礼主编. -北京：机械工业出版社，2004.1.
作者简介：孙艳波（1978-），男，黑龙江大庆市，硕士研究生，研究方向：电力传动控制系统.
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