配电变压器的节能测算-建筑电气2009.9
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【摘要】根据实测的负荷分布数据和利用Microsoft Excel绘制的变压器的日负荷曲线，计算了负荷的动态功率损耗。在此基础上对配电
文本预览
配 电 变 压 器 的 节 能 测 算
林树梭 (中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会 ，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 能变压器更换成 同容量或容量大一级
distribution and the daily load CHIVe of transformer drawn 的节能变压器”等方案进行 了详细的计算，最后给
by Microsoft Excel，the dynamic power loss of the loads
出新 变压 器投 资的简单回收期限和二 氧化碳 的减
are calculated． On this basis， the energy—saving
排量。
schemes，such as of“peak loads shifting”，“during low
关键词 配电变压 器 节能方案 简单回收期
loads period，the large transformers will be replaced by
动态功率损耗 二氧化碳减排 负荷曲线
small transform ers”， and “large energy consumption
transformer is changed into that of same capacity or
replaced with an energy—saving large capacity 当前 ．全球变暖和温室气体减排 已成为全世界
transforlTler” on distribution transforn3er series are
极为关注的话题 ，节能和减排对大至国家发展模式、
calculated in detail；and finally a simple investment
具体至我们所从事的电气工作的理念和方法都将产
payback period and carbon dioxide emission reductions
生深刻的影响。国家发展改革委员会 ／世界银行 ／全
for the new transformer are also given．
球环 境基金 中国节能促进项 目办公室将历年 的
Key words Distribution transformer Energy—
saving scheme Simple payback period Dynamic 节能 、节 电实施项 目汇集成 《中国合同能源管理节
power loss Carbon dioxide emission reduction Load 能项 目案例》Ⅲ 一书。本文将遵循该书中：为了环
rlIrV 境效果而节能 一 创造节能的经济效益 一 达到节能
投资的限期回收的思路 ，进行配 电变压器节能方案
摘 要 根 据 实 测 的 负荷 分 布 数 据 和 利 用 的选择和计算。
Microsoft Excel绘制的变压器的 日负荷曲线．计算 了
1 节能的环境效果和经济效益
负荷的动态功率损耗。在此基础上对配电变压 器系
列的 “移峰填谷”、 “低谷 时小变压 器替代 大变压 电能为二次能源，大部分是由煤、油、天然气等
支接线箱上。 南北主塔配电回路名称 、数量 、用途 、供电对
3。4 悬索桥南北塔配电 象基本相同，但采用的设备组合形式、安装位置都
南塔下横梁平台上空是钢箱梁和混凝土箱梁对接 不相 同．这给监控 、灯具开闭的一致性带来一定 的
的地方 ，有一个较大的伸缩缝，在下横梁平台上亦有 困难 。也给今后的维护带来不便。为求统一 、同步、
一 个较大的空间。目前基本所有的悬索桥 (鹅公岩大 一 致性 ，南北塔配电系统和设备组合应统一 ，均采
桥 、宜昌大桥 、阳逻大桥等)均采用埋地变 、环 网 用环 网柜 、埋地变 、标准高低压柜体组合。南塔配
柜 、配电柜组合安装在下横梁平台上，原设计图采用 电设备安装在下横梁平台上，所有组合设备需加装
于式变压器 、环网柜、配电柜安装在下横梁内 (目前 外壳。其防护等级应达到 IP4X。
也有个别桥梁是这样做的)。北塔没有下横梁，采用 2009—01—23来稿
埋地变、配电柜组合安装在钢箱梁内。 2009—08一】9修回
21
配电变压器的节能测算(棘树植建箍电乞。
——_I—I—-_．|_ BUILDING
2口口9年第9期I ELECTRICITY
矿物能源燃烧发电产生的，燃烧产生的二氧化碳气体 2 变压器负荷曲线的测绘
排人大气，当今世界主流意见认为：二氧化碳的排放
变压器节能方案实施后经济效益的测算有很多方
和积累导致全球变暖。
法，其中最简便的方法 ，就是用电度表测量节能方案
产生电能的一次能源除上述碳氢化合物外，还包
实施前后同等时段内有功电能损耗的差值。这种方法
括核裂变物质、水力、太阳能和风力等，可以把其它
实质上是测算稳态损耗的差值。
一 次能源按发热量折合成标准煤 (标准煤发热量为
下面将介绍一种更准确更接近于实际动态损耗的
29 307 kJ／kg)，然后按上述一次能源在我国发电量中
节能测算方法，该方法首先要测量与绘制日负荷分布
所占的比重，综合给出：
曲线，需要时在日负荷曲线的基础上再测绘月负荷曲
a． 标准煤 ／电的折合系数 =0．399 t标准煤 ／
线。然后利用 日负荷曲线或月负荷曲线进行损耗的动
MW·h：
态计算和节能计算。
b． 二氧化碳 ／电的排放系数 =0．226 8 t碳 ／
2．1 日负荷曲线
MW·h，计算结果为二氧化碳中的碳含量，故通常也
即有功负荷 的 日分布曲线 ，反映一 日 24 h内
称为碳排放系数：
有 功 负荷 的动态 变化 ，即 负荷 的波 动或 峰谷分
c． 二氧化硫 ／标准煤的排放 系数 =0．018 t／
时 状况的变化 。曲线的横 坐标为测量时段 ，单位
t标准煤：
为 h，纵坐标为该时段内有功功率的平均值 ，单
d． 总悬浮颗粒物 ／标准煤的排放系数 =0．014t／
位为 kW。
t标准煤。
采用有功电能表 (电度表)每隔 1 h记录一次电
通过以上各式的计算，可以定量地获得节电的环
能的增量． 因为测量 的时间间隔为 1 h，故电能增
境效果。
量的 kW．h数．正好等于有功功率 1 h内平均值的
近年来节能减排的要求 日趋突出和严格 ，因此。
kW数。
在进行配电变压器的节能方案选择时，要综合考虑设
日负荷曲线把 1 h内的负荷作为稳态负荷，而把
备运行的能耗和一次性投资的大小，不能用牺牲环境
的代价去换取一次性投资的节省。为了环境与投资的 一 天内各个时段的变化负荷作为动态负荷处理 ，这
样．一方面可以简化损耗计算．另一方面也比较符合
和谐 ，进行节能改造的投资应在一个合理的回收期
变压器绕组和铁芯发热损耗的实际状况。因为对于变
内，用运行中的节能经济效益加以补偿 ll_。数学公式
压器来说短时间的尖峰负荷并不是造成绕组和铁芯
表示为：
最高温度的原因，只有持续 0．5 h以及 0．5 h以上的
林树梭 (中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会 ，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 能变压器更换成 同容量或容量大一级
distribution and the daily load CHIVe of transformer drawn 的节能变压器”等方案进行 了详细的计算，最后给
by Microsoft Excel，the dynamic power loss of the loads
出新 变压 器投 资的简单回收期限和二 氧化碳 的减
are calculated． On this basis， the energy—saving
排量。
schemes，such as of“peak loads shifting”，“during low
关键词 配电变压 器 节能方案 简单回收期
loads period，the large transformers will be replaced by
动态功率损耗 二氧化碳减排 负荷曲线
small transform ers”， and “large energy consumption
transformer is changed into that of same capacity or
replaced with an energy—saving large capacity 当前 ．全球变暖和温室气体减排 已成为全世界
transforlTler” on distribution transforn3er series are
极为关注的话题 ，节能和减排对大至国家发展模式、
calculated in detail；and finally a simple investment
具体至我们所从事的电气工作的理念和方法都将产
payback period and carbon dioxide emission reductions
生深刻的影响。国家发展改革委员会 ／世界银行 ／全
for the new transformer are also given．
球环 境基金 中国节能促进项 目办公室将历年 的
Key words Distribution transformer Energy—
saving scheme Simple payback period Dynamic 节能 、节 电实施项 目汇集成 《中国合同能源管理节
power loss Carbon dioxide emission reduction Load 能项 目案例》Ⅲ 一书。本文将遵循该书中：为了环
rlIrV 境效果而节能 一 创造节能的经济效益 一 达到节能
投资的限期回收的思路 ，进行配 电变压器节能方案
摘 要 根 据 实 测 的 负荷 分 布 数 据 和 利 用 的选择和计算。
Microsoft Excel绘制的变压器的 日负荷曲线．计算 了
1 节能的环境效果和经济效益
负荷的动态功率损耗。在此基础上对配电变压 器系
列的 “移峰填谷”、 “低谷 时小变压 器替代 大变压 电能为二次能源，大部分是由煤、油、天然气等
支接线箱上。 南北主塔配电回路名称 、数量 、用途 、供电对
3。4 悬索桥南北塔配电 象基本相同，但采用的设备组合形式、安装位置都
南塔下横梁平台上空是钢箱梁和混凝土箱梁对接 不相 同．这给监控 、灯具开闭的一致性带来一定 的
的地方 ，有一个较大的伸缩缝，在下横梁平台上亦有 困难 。也给今后的维护带来不便。为求统一 、同步、
一 个较大的空间。目前基本所有的悬索桥 (鹅公岩大 一 致性 ，南北塔配电系统和设备组合应统一 ，均采
桥 、宜昌大桥 、阳逻大桥等)均采用埋地变 、环 网 用环 网柜 、埋地变 、标准高低压柜体组合。南塔配
柜 、配电柜组合安装在下横梁平台上，原设计图采用 电设备安装在下横梁平台上，所有组合设备需加装
于式变压器 、环网柜、配电柜安装在下横梁内 (目前 外壳。其防护等级应达到 IP4X。
也有个别桥梁是这样做的)。北塔没有下横梁，采用 2009—01—23来稿
埋地变、配电柜组合安装在钢箱梁内。 2009—08一】9修回
21
配电变压器的节能测算(棘树植建箍电乞。
——_I—I—-_．|_ BUILDING
2口口9年第9期I ELECTRICITY
矿物能源燃烧发电产生的，燃烧产生的二氧化碳气体 2 变压器负荷曲线的测绘
排人大气，当今世界主流意见认为：二氧化碳的排放
变压器节能方案实施后经济效益的测算有很多方
和积累导致全球变暖。
法，其中最简便的方法 ，就是用电度表测量节能方案
产生电能的一次能源除上述碳氢化合物外，还包
实施前后同等时段内有功电能损耗的差值。这种方法
括核裂变物质、水力、太阳能和风力等，可以把其它
实质上是测算稳态损耗的差值。
一 次能源按发热量折合成标准煤 (标准煤发热量为
下面将介绍一种更准确更接近于实际动态损耗的
29 307 kJ／kg)，然后按上述一次能源在我国发电量中
节能测算方法，该方法首先要测量与绘制日负荷分布
所占的比重，综合给出：
曲线，需要时在日负荷曲线的基础上再测绘月负荷曲
a． 标准煤 ／电的折合系数 =0．399 t标准煤 ／
线。然后利用 日负荷曲线或月负荷曲线进行损耗的动
MW·h：
态计算和节能计算。
b． 二氧化碳 ／电的排放系数 =0．226 8 t碳 ／
2．1 日负荷曲线
MW·h，计算结果为二氧化碳中的碳含量，故通常也
即有功负荷 的 日分布曲线 ，反映一 日 24 h内
称为碳排放系数：
有 功 负荷 的动态 变化 ，即 负荷 的波 动或 峰谷分
c． 二氧化硫 ／标准煤的排放 系数 =0．018 t／
时 状况的变化 。曲线的横 坐标为测量时段 ，单位
t标准煤：
为 h，纵坐标为该时段内有功功率的平均值 ，单
d． 总悬浮颗粒物 ／标准煤的排放系数 =0．014t／
位为 kW。
t标准煤。
采用有功电能表 (电度表)每隔 1 h记录一次电
通过以上各式的计算，可以定量地获得节电的环
能的增量． 因为测量 的时间间隔为 1 h，故电能增
境效果。
量的 kW．h数．正好等于有功功率 1 h内平均值的
近年来节能减排的要求 日趋突出和严格 ，因此。
kW数。
在进行配电变压器的节能方案选择时，要综合考虑设
日负荷曲线把 1 h内的负荷作为稳态负荷，而把
备运行的能耗和一次性投资的大小，不能用牺牲环境
的代价去换取一次性投资的节省。为了环境与投资的 一 天内各个时段的变化负荷作为动态负荷处理 ，这
样．一方面可以简化损耗计算．另一方面也比较符合
和谐 ，进行节能改造的投资应在一个合理的回收期
变压器绕组和铁芯发热损耗的实际状况。因为对于变
内，用运行中的节能经济效益加以补偿 ll_。数学公式
压器来说短时间的尖峰负荷并不是造成绕组和铁芯
表示为：
最高温度的原因，只有持续 0．5 h以及 0．5 h以上的
AIGC内容描述：
在2009年9月发行的《建筑电气》期刊中，有一篇专题文章详细探讨了配电变压器的节能测算。该篇文章针对建筑物电力系统中的关键设备——配电变压器，着重分析了如何通过科学的方法和技术手段来评估和计算其能源效率。文章可能会介绍变压器在运行过程中的能效指标，如输入功率、输出功率、损耗（如铜损、铁损等）、负载率以及采用高效节能型变压器与传统变压器之间的性能对比。
文章可能涵盖了变压器选型时应考虑的节能因素，比如变压器的冷却方式对能耗的影响，非线性负载对变压器效率的影响以及通过实施无功补偿、合理配置负荷分布等方式来降低变压器的空载和轻载损耗。此外，还可能讨论了当时的政策、标准及技术发展趋势，以推动配电变压器向着更加节能环保的方向发展。总之，《配电变压器的节能测算》这篇文章为读者提供了一种实用且前瞻性的建筑电气设计与管理中节能降耗的技术参考。
