节能评估报告中变压器损耗计算方法的研究

高晓佳赵磊孙永娥

（1天津市环境保护科学研究院 天津 300191 2天津联合环保工程设计有限公司 天津 300191）

改革开放以来我国经济高速发展，节能评估工作日益凸现其重要性[1]。通过节能评估，全面系统地掌握项目的用能水平，了解主要用能设备的能耗状况，找出项目消耗能源的关键，挖掘项目的节能潜力，明确项目节能方向，降低项目产品能耗，为实现合理用能，节约用能和有效用能提供科学依据[2]。

目前各报告编制单位对水、电力、热力、燃气等消耗计算方法差异较大，导致结果相差较大，尤其是计算项目耗电量时变压器的损耗有时会被忽略，或者计算方式多样，不统一，使得计算结果相差较大。通过对比分析法总结出一套比较适合变压器损耗的计算公式及其中参数的确定方法，并用实例说明其在评价中如何使用，其中参数如何选取，这在目前的节能评估工作中具有深远的意义。

1 确定计算方法

1.1 经验数值法

变压器损耗分为铁损和铜损，铁损又叫空载损耗，就是其固定损耗。而铜损也叫负荷损耗。目前报告中采用较多的是经验数值法计算变压器损耗。该方法不考虑空载损耗及负载损耗，而是采用经验系数法，一般按项目耗电量的1.5%作为该项目变压器损耗量。该方法简单、易于计算，但是计算方法不够精确，计算结果有一定偏差。

1.2 计算公式法

变压器损耗的计算公式法是分别按变压器的空载损耗和负载损耗进行详细计算的。最终的计算结果是空载损耗和负载损耗之和。变压器的损耗计算公式为：

△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—变压器的损耗，kW；Pk—变压器的空载损耗，kW；KT—计算系数；β—变压器的负荷系数Pd—变压器的负载损耗，kW。

2 计算方法的实例应用

某公司在天津市北辰区建设8万t/a工业微生物菌剂项目作为案例。该项目工作制度为1班，每班8h，年工作时间251t，年工作2008h。生产工艺主要将外购的菌种在净化空气中放入培养基中培养，经过发酵后，提取、分离、提纯得到所需的工业微生物菌剂产品。

拟建项目10kV电源引自高端装备制造产业园九园公路南侧，距项目约1.5km处的110kV变电站。厂内建设1座10kV变电室，变电室位于厂房二的西北角，为生产、生活供电，各用电单元就近接入，变电室内设2台变压器，分别为SCB10-1250/10/0.4kV和SCB10-630/10/0.4kV，总容量为1880kVA。项目主要用电部位包括厂房内生产设备、厂房及办公区照明、动力、空调系统及其它用电设备。

各部分耗电量如下表所示：

2.1 经验数值法计算变压器损耗

该案例中整个厂区的耗电量为311.71tce/a，按照经验系数法，一般按项目耗电量的1.5%作为该项目变压器损耗量，则本项目变压器损耗量为4.68 tce/a。

2.2 计算公式法计算变压器损耗

变压器的损耗计算公式为：△P=Pk+KT×β2Pd

式中：△P—变压器的损耗，kW；Pk—变压器的空载损耗，kW；KT—计算系数；β—变压器的负荷系数；Pd—变压器的负载损耗，kW。

2.2.1 Pk和Pd数值的确定

上式中，Pk和Pd数值的确定要根据项目配备变压器的型号经查阅相关设备手册得到的，查表信息如下：

?

由上表可知，单台SCB10-1250kV型变压器的空载损耗为2.09kW，负载损耗为9.69kW，单台SCB10-630kV型变压器的空载损耗为1.36kW，负载损耗为5.88kW。

2.2.2 KT的确定 。KT是负载波动损耗系数，一般取1.05

2.2.3 变压器的负荷系数β的确定

β是变压器的负荷系数，也称负荷率，其确定方法为：β=（有功负荷/功率因数）/变压器额定容量

本项目有功β负 荷为1069kW，功率因数为0.95，变压器额定容量为1880kV，则 =（1069/0.95）/1880=60%

2.2.4 计算时间说明

空载考虑全年全天的时间，负载损耗考虑实际运行时间，对本项目而言全年全天的时间为8760h，实际运行时间为2008h。

2.2.5 计算结果

△P1=2.09×8760+1.05×0.62×9.69×2008=2.57万 kW·h/a

△P2=1.36×8760+1.05×0.62×5.88×2008=1.63万 kW·h/a

△P=△P1+△P2=4.20万 kW·h/a=5.16tce/a。

2.3 两种方法计算结果比较

对于该项目而言，经验数值法的计算结果为4.68 tce/a，公式法计算结果为5.16tce/a，数值相差约10%。

3 结论

本文通过对同一项目中变压器损耗分别采用经验数值法和公式计算法得到不同计算结果，根据能源审计中统计的数字显示公式计算法的结果更接近实际损耗值，但是经验数值法的计算结果与公式法偏差约为10%。

本文认为对于耗电量比较大的节能评估项目，应该选用公式法进行精确计算；对于耗电量很小的节能评估项目（例如填写登记表的项目）可以使用经验数值法计算变压器损耗，这样有的放矢，既保证了计算结果，又根据项目实际情况提高工作效率，有利于节能评估工作的进一步开展。

[1]胡永飞.我国固定资产投资项目节能评估进展[J].石油和化工节能,2013,(3):5.

[2]周朋燕.节能评估过程中几个问题的探讨[J].能源与节能,2012,(12):48-50.