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由于无功损耗ΔQ比有功损耗ΔP小很多,为方便计算对比,我们以有功损耗ΔP代替综合功率损耗ΔPZ(见图1)。
从图1中可以看出非晶变压器比传统SCB12型,SCB10型变压器效率更高,是一种高效节能变压器。下面我们通过计算来看看非晶变压器的节能效果。
根据《火力发电厂设计技术规程》规程,在现代火电厂中,单独设置的低压厂用备用变压器(实际上在一般电厂中都处在热备用状态)全年大部分时间都是处于空载运行方式,因此(以1000KVA/10(6)KV-0.4KV配电变压器SCBH15与传统SCB10对比):
非晶SCBH15全年损耗:365×24×0.55=4818(度) 传统SCB10全年损耗:365×24×1.77=15505(度)
非晶SCBH15全年损耗比传统SCB10全年损耗少10687.2(度),20年少21.37万(度)。
当低压厂用变压器成对设置,互为备用的负荷应分别由两台变压器供电的情况下《在火电厂中,380伏工作A(B)变,380伏公用A(B)变,380伏制冷A(B)变,380伏排水A(B)变,380伏脱硫、硝A(B)变,380伏除尘A(B)变,380伏除灰、渣A(B)变,380伏化学A(B)变,380伏燃料A(B)变,380伏循环水泵房A(B)变等都是属于这种情况》:这时每台变压器的实际负载率在40%以下,还是以1000KVA/10(6)KV-0.4KV配电变压器SCBH15与传统SCB10对比为例:
非晶SCBH15全年损耗:365×24(0.55+1.05×0.4×2×7)=56327(度)
传统SCB10全年损耗:365×24(1.77+1.05×0.4×2×8.13)=75329(度)
非晶SCBH15全年损耗比传统SCB10全年损耗少19002(kwh),20年少38万(度)。
由上述计算可以看到,假如在一个火电厂使用非晶合金配电变压器的话,一年将比传统配电变压器节省几十万度的电量。因此值得大力推广使用(见图2)。
非晶合金变压器在火电厂中应用前景
在火电厂中非晶合金变压器至今没有得到充分应用的原因主要有:(1)容量小;(2)抗短路能力;(3)在我国应用时间短。(4)成本高。
由于非晶合金片材长度的限制以及变压器本身结构的因素,非晶合金变压器在产品容量上无法做大,目前国内非晶合金干式变压器最大容量做到了2500kVA,世界上最大容量的非晶合金变压器容量为5000kVA,已满足了火电厂厂用低压变压器要求。在抗短路能力方面,大容量非晶合金干式变压器生产工艺难度大、承受短路能力相对偏弱、由于非晶合金铁心极其敏感,其结构上的特殊性决定了非晶合金干式变压器的受力不如传统的变压器好。因此,“承受突发短路能力试验”成了制约非晶合金变压器的生产制造及销售推广的瓶颈。国内公司试制的2500千伏安非晶合金变压器。已经通过国家变压器质量监督检验中心的包括“短路承受能力试验”在内的全套例行、型式、特殊试验,取得试验合格证书。非晶合金铁心配电变压器在国外早已使用并取得了成功经验,我国的产品制造技术已基本成熟,产品可靠性有保障,完全可以满足用户需要。应用非晶变压器符合国家政策导向。由于铜价和硅钢的价格上涨,而非晶合金材料的价格波动较小及实现规模化生产后带来的产品成本降低,使得两者的价格差距迅速缩小,也有利于推动非晶合金变压器代替常规变压器的使用。另外,财政部 、发改委和工信部联合发布了《节能产品惠民工程高效节能配电变压器推广实施细则》,其中能效一级的干式非晶变补贴标准为40元/kVA。以一级能效的315kVA非晶变为例,市场价格约为4.5万元/台,而补贴金额为9450元/台,为产品价格的21%。因此,在财政补贴后,阻碍非晶变推广使用的最大障碍(价格高于S11型变压器约10%-30%)得到根本解决,考虑到使用过程中节能效果,更加突出了非晶变的经济性。可以预见,非晶合金变压器在火电厂中的应用将越来越广范。
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