節能評估報告中變壓器損耗計算方法的研究

高曉佳趙磊孫永娥

（1天津市環境保護科學研究院 天津 300191 2天津聯合環保工程設計有限公司 天津 300191）

改革開放以來我國經濟高速發展，節能評估工作日益凸現其重要性[1]。通過節能評估，全面系統地掌握項目的用能水平，了解主要用能設備的能耗狀況，找出項目消耗能源的關鍵，挖掘項目的節能潛力，明確項目節能方向，降低項目產品能耗，為實現合理用能，節約用能和有效用能提供科學依據[2]。

目前各報告編制單位對水、電力、熱力、燃氣等消耗計算方法差異較大，導致結果相差較大，尤其是計算項目耗電量時變壓器的損耗有時會被忽略，或者計算方式多樣，不統一，使得計算結果相差較大。通過對比分析法總結出一套比較適合變壓器損耗的計算公式及其中參數的確定方法，并用實例說明其在評價中如何使用，其中參數如何選取，這在目前的節能評估工作中具有深遠的意義。

1 確定計算方法

1.1 經驗數值法

變壓器損耗分為鐵損和銅損，鐵損又叫空載損耗，就是其固定損耗。而銅損也叫負荷損耗。目前報告中采用較多的是經驗數值法計算變壓器損耗。該方法不考慮空載損耗及負載損耗，而是采用經驗系數法，一般按項目耗電量的1.5%作為該項目變壓器損耗量。該方法簡單、易于計算，但是計算方法不夠精確，計算結果有一定偏差。

1.2 計算公式法

變壓器損耗的計算公式法是分別按變壓器的空載損耗和負載損耗進行詳細計算的。最終的計算結果是空載損耗和負載損耗之和。變壓器的損耗計算公式為：

△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—變壓器的損耗，kW；Pk—變壓器的空載損耗，kW；KT—計算系數；β—變壓器的負荷系數Pd—變壓器的負載損耗，kW。

2 計算方法的實例應用

某公司在天津市北辰區建設8萬t/a工業微生物菌劑項目作為案例。該項目工作制度為1班，每班8h，年工作時間251t，年工作2008h。生產工藝主要將外購的菌種在凈化空氣中放入培養基中培養，經過發酵后，提取、分離、提純得到所需的工業微生物菌劑產品。

擬建項目10kV電源引自高端裝備制造產業園九園公路南側，距項目約1.5km處的110kV變電站。廠內建設1座10kV變電室，變電室位于廠房二的西北角，為生產、生活供電，各用電單元就近接入，變電室內設2臺變壓器，分別為SCB10-1250/10/0.4kV和SCB10-630/10/0.4kV，總容量為1880kVA。項目主要用電部位包括廠房內生產設備、廠房及辦公區照明、動力、空調系統及其它用電設備。

各部分耗電量如下表所示：

2.1 經驗數值法計算變壓器損耗

該案例中整個廠區的耗電量為311.71tce/a，按照經驗系數法，一般按項目耗電量的1.5%作為該項目變壓器損耗量，則本項目變壓器損耗量為4.68 tce/a。

2.2 計算公式法計算變壓器損耗

變壓器的損耗計算公式為：△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—變壓器的損耗，kW；Pk—變壓器的空載損耗，kW；KT—計算系數；β—變壓器的負荷系數；Pd—變壓器的負載損耗，kW。

2.2.1 Pk和Pd數值的確定

上式中，Pk和Pd數值的確定要根據項目配備變壓器的型號經查閱相關設備手冊得到的，查表信息如下：

?

由上表可知，單臺SCB10-1250kV型變壓器的空載損耗為2.09kW，負載損耗為9.69kW，單臺SCB10-630kV型變壓器的空載損耗為1.36kW，負載損耗為5.88kW。

2.2.2 KT的確定 。KT是負載波動損耗系數，一般取1.05

2.2.3 變壓器的負荷系數β的確定

β是變壓器的負荷系數，也稱負荷率，其確定方法為：β=（有功負荷/功率因數）/變壓器額定容量

本項目有功β負 荷為1069kW，功率因數為0.95，變壓器額定容量為1880kV，則 =（1069/0.95）/1880=60%

2.2.4 計算時間說明

空載考慮全年全天的時間，負載損耗考慮實際運行時間，對本項目而言全年全天的時間為8760h，實際運行時間為2008h。

2.2.5 計算結果

△P1=2.09×8760+1.05×0.62×9.69×2008=2.57萬 kW·h/a

△P2=1.36×8760+1.05×0.62×5.88×2008=1.63萬 kW·h/a

△P=△P1+△P2=4.20萬 kW·h/a=5.16tce/a。

2.3 兩種方法計算結果比較

對于該項目而言，經驗數值法的計算結果為4.68 tce/a，公式法計算結果為5.16tce/a，數值相差約10%。

3 結論

本文通過對同一項目中變壓器損耗分別采用經驗數值法和公式計算法得到不同計算結果，根據能源審計中統計的數字顯示公式計算法的結果更接近實際損耗值，但是經驗數值法的計算結果與公式法偏差約為10%。

本文認為對于耗電量比較大的節能評估項目，應該選用公式法進行精確計算；對于耗電量很小的節能評估項目（例如填寫登記表的項目）可以使用經驗數值法計算變壓器損耗，這樣有的放矢，既保證了計算結果，又根據項目實際情況提高工作效率，有利于節能評估工作的進一步開展。

[1]胡永飛.我國固定資產投資項目節能評估進展[J].石油和化工節能,2013,(3):5.

[2]周朋燕.節能評估過程中幾個問題的探討[J].能源與節能,2012,(12):48-50.