安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)與實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行.doc

安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)與實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 沈陽變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究所 教授級高工 胡景生 1. 前言 近年來由于國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對電力需求快速增長，全國大部分地區(qū)由于發(fā)電裝機(jī)容量不足、電網(wǎng)供電能力不足，出現(xiàn)拉閘限電，產(chǎn)生電荒，缺電成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。 日前中國電力報(bào)報(bào)導(dǎo)了國家發(fā)改委副主任張國寶在人大會(huì)發(fā)言中提到：“開源不能從根本上解決缺電現(xiàn)象，因?yàn)槲覀內(nèi)钡氖强茖W(xué)用電。近幾年，中國經(jīng)濟(jì)獲得非?？斓脑鲩L，但這種增長是在高能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在，國民生產(chǎn)總值每增長1，能源消耗卻要增長1.5，而合理的比例應(yīng)該是國民經(jīng)濟(jì)增值每增長1，能源消耗只增長0.8。 由于我國的節(jié)能與節(jié)電潛力非常之大，所以當(dāng)前解決電荒不能只依靠開發(fā)電能來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)重點(diǎn)依靠節(jié)電來解決。 回顧我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造才過去5年多的時(shí)間，為什么又出現(xiàn)部分電網(wǎng)的供電能力不足呢？其原因何在呢？運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀對現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，其結(jié)論是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中科技含量太低，形成電網(wǎng)構(gòu)架薄弱，容載比低，不適應(yīng)電力需求側(cè)的快速發(fā)展，而且造成電網(wǎng)運(yùn)行中損耗過大，安全可靠性差，供電質(zhì)量低。由于電網(wǎng)供電能力不足，為了解決電荒，又要對電網(wǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建。這次電網(wǎng)改擴(kuò)建時(shí)一定要做到“與時(shí)俱進(jìn)走出原電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的誤區(qū)”，“運(yùn)行科技發(fā)展觀構(gòu)建安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”。 中華人民共和國節(jié)約能源法明確規(guī)定：能源節(jié)約與能源開發(fā)并舉，把能源節(jié)約放在首位方針。節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)方針。 目前經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，由國家發(fā)改委發(fā)布的節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃中指出：“節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)?！痹谝?guī)劃中，電力工業(yè)的節(jié)能被賦予極大責(zé)任，在重點(diǎn)行業(yè)中電力名列第一。規(guī)劃中又明確指出：“實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)，采用先進(jìn)的輸、變、配電技術(shù)和設(shè)備，逐步淘汰能耗高的老舊設(shè)備、降低輸、變、配電損耗?！?在當(dāng)前解決電荒是當(dāng)務(wù)之急，由于我國節(jié)電潛力巨大，更應(yīng)認(rèn)真貫徹節(jié)約能源法把電能節(jié)約與電能開發(fā)并舉，把電能節(jié)約放在首位方針。貫徹節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃節(jié)電是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。 從1997年開始我國的發(fā)電量和用電量均居世界第2位（僅次于美國），但人均用電量卻居世界第86位，僅為世界人均水平的1/3。我國的電耗也是世界上高電耗之國。 近日中國電力報(bào)報(bào)導(dǎo)中提到：中國目前每萬美元國民收入的能源消耗是德國的10倍，萬美元國民產(chǎn)值的能耗比大多數(shù)低收入國家高出511倍，比世界平均水平高2倍多，是世界上產(chǎn)值能耗最高國家之一?；貞浧?989年人民日報(bào)曾報(bào)道過：根據(jù)世界有關(guān)十個(gè)能耗大國的1988年統(tǒng)計(jì)資料表明：中國是單位產(chǎn)值能耗最高的國家，每生產(chǎn)萬美元產(chǎn)值的能耗是法國的4.98倍，日本的4.43倍，意大利的3.95倍，西德的3.84倍，巴西的3.82倍，英國的2.97倍，美國的2.1倍，加拿大的1.77倍，還是印度的1.65倍。節(jié)能報(bào)國 振興中華 得知中國是世界能耗落后國，做為中國科技人員深感不安，決心為改變能耗落后做貢獻(xiàn)，節(jié)能是解決能耗落后的途徑，創(chuàng)建國際上一流的節(jié)能技術(shù)為振興中華貢獻(xiàn)自己的終生。 1989年第七屆全國人代會(huì)上一位代表發(fā)言中指出：我國在能耗上就是趕上印度的水平，可節(jié)約幾億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，幾十個(gè)大礦務(wù)局可以停產(chǎn)，為國家節(jié)約大量資源，為子孫后代造福。 1996年4月份中央電視臺(tái)對八屆全國人代會(huì)議報(bào)道中提到，我國能耗是發(fā)達(dá)國家的46倍（1988年最多是法國的4.98倍）。 經(jīng)過八年我國在能耗上與發(fā)達(dá)國家相比，差距不僅沒有減少，反而越來越大。 這是為什么呢？這篇報(bào)道中又提到，中國能耗落后的原因是：中國能耗的技術(shù)含量太低，發(fā)達(dá)國家降低能耗的技術(shù)含量占50以上，我國能耗技術(shù)本來就落后，但我國靠技術(shù)節(jié)能不到20，因此，我國與發(fā)達(dá)國家相比，能耗技術(shù)水平越來越落后。 又經(jīng)過七年到2003年萬美元產(chǎn)值的能耗我國卻是低收入國家的511倍。由此可見我國的能耗越來越高，在世界上越來越落后。其原因何在呢？就是在能源系統(tǒng)中科技含量太低，不能科學(xué)用能。 當(dāng)前我國用電平均增長率超過15，而相對國民經(jīng)濟(jì)增長率僅為9.1，電力彈性系數(shù)接近1.7，而科學(xué)的彈性系數(shù)應(yīng)為0.50.8。目前我國用能終端能效僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家80年代水平。單位GDP的電耗是發(fā)達(dá)國家的35倍。由于能效低，造成巨大的電能浪費(fèi)。 據(jù)有關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)表明：我國從發(fā)電到供電，一直到用電的過程廣義電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備（包括發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、電動(dòng)機(jī)等）全部的電能損耗約占發(fā)電量的30。這對全國來說一年約有6520億kWh的電能損耗在運(yùn)行中的電氣設(shè)備中，相當(dāng)于10個(gè)中等用電量省的用電量之和。這說明節(jié)電潛力非常之大。但也說明我國電網(wǎng)線損率過高。是世界上產(chǎn)值能耗落后之國。如1997年2月下旬在北京召開的“97高效變壓器國際研討會(huì)”上，一位德國專家講到：“我們德國電網(wǎng)線損率是4.6，而你們中國是8.7，相當(dāng)我們德國五、六十年代水平。 為什么我們中國電網(wǎng)的線損率比德國要落后三十到四十年呢？其原因何在?我認(rèn)為落后之因是：一是我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)落后，網(wǎng)架薄弱，如電網(wǎng)中老舊高能耗變壓器擁有量太大。缺乏調(diào)節(jié)能力，造成事故率高，線損率高；二是電網(wǎng)運(yùn)行管理落后，強(qiáng)調(diào)安全運(yùn)行，而忽視經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，陳舊的觀念和粗放性管理促成線損率過高，總之，促成我國電網(wǎng)損耗大主要原因是，我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和企業(yè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中及電網(wǎng)運(yùn)行管理中科技含量太低。 為了保證國民經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定的發(fā)展和人民生活水平的提高，必須依靠高新節(jié)電技術(shù)提高電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運(yùn)行管理中的科技含量。具體來說，與時(shí)俱進(jìn)走出電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中與電網(wǎng)運(yùn)行中的誤區(qū)：運(yùn)行科學(xué)發(fā)展觀構(gòu)造安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)、貫徹節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃全面實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。從而達(dá)到降低電網(wǎng)損耗目的，縮小與國際上先進(jìn)水平差距。 由于世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大量消耗能源，如石油、煤炭的燃燒，帶來全球性環(huán)境問題，尤其是大氣污染后產(chǎn)生的“溫室效應(yīng)”，已給人類的生存帶來了威脅，因此環(huán)境問題已成為當(dāng)今國際社會(huì)所關(guān)注的焦點(diǎn)。 從1995年開始我國的二氧化碳排放量僅次于美國，居世界第二位。因此1997年把“節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境做為中華人民共和國節(jié)約能源法的立法目的之一，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 進(jìn)入21世紀(jì)，我國能源供需矛盾仍很突出，特別是消耗能源產(chǎn)生環(huán)境的污染，使我國更面臨節(jié)約資源與保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新挑戰(zhàn)。因此在保證我國國民經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平不斷提高前提下，促進(jìn)能源合理利用和減少損耗，對保護(hù)地質(zhì)資源和改善生態(tài)環(huán)境具有重要作用。2. 構(gòu)建安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng) 構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”，雖然一次性投資有所增大，但是電網(wǎng)的容載比大大提高，因此顯著的提高了供電能力，安全供電可靠性及供電質(zhì)量，特別大大降低了電網(wǎng)運(yùn)行中損耗，大量節(jié)約了供電部門與用電企業(yè)的供電成本，并為國家大量節(jié)約對發(fā)電的投資。2.1與時(shí)俱進(jìn)走出電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的誤區(qū)1）誤區(qū)產(chǎn)生之因 常規(guī)電網(wǎng)設(shè)計(jì)以近期（5年）最大負(fù)載的需求為基礎(chǔ)，并以一次性投資最少為優(yōu)選方案。 按近期最大負(fù)載選取變壓器容量與變壓器臺(tái)數(shù)，按安全電流密度選取電力線路導(dǎo)線的截面與線路的回路數(shù)；在供電設(shè)備選取上主要考慮滿足供電負(fù)載的需求與安全運(yùn)行，而忽視經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；以一次性投資最小為優(yōu)，不考慮供電負(fù)載遠(yuǎn)景（變壓器與電力線路壽命期內(nèi)）發(fā)展所需增加的投資。2）電網(wǎng)現(xiàn)狀 按常規(guī)電網(wǎng)設(shè)計(jì)構(gòu)建的電網(wǎng)，變壓器和電力線路的容載比小，因而促成：供電能量不足，一旦出現(xiàn)負(fù)載巨增時(shí)，由于供電設(shè)備過載只能拉閘限電；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，主要表現(xiàn)在運(yùn)行方式與負(fù)載調(diào)整空間小，供電安全可靠性差，供電質(zhì)量低，由于供電設(shè)備負(fù)載率高，造成電網(wǎng)損耗過大，這就促成我國的電網(wǎng)損耗在國際上居高之因，也是造成電荒原因之一。3）走出誤區(qū) 按系統(tǒng)工程的理論視電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)供電是一個(gè)系統(tǒng)工程。按電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的優(yōu)化理論，與時(shí)俱進(jìn)走出電網(wǎng)結(jié)構(gòu)誤區(qū)構(gòu)建安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)。2.2 樹立科學(xué)發(fā)展觀構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)” 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的科學(xué)發(fā)展觀是：在時(shí)間上既要考慮近期供電負(fù)載對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的需求，更要預(yù)測長期負(fù)載（供電設(shè)備壽命期內(nèi)）對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的需求；在空間上既要考慮本企業(yè)購建電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，更要考慮構(gòu)建電網(wǎng)的社會(huì)效益；在水平上運(yùn)用科技創(chuàng)新功能構(gòu)建成國際一流的“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”，不僅使我國電網(wǎng)運(yùn)行中的安全、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量指標(biāo)縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，而是達(dá)到國際先進(jìn)水平，創(chuàng)建國際一流的電力企業(yè)。 應(yīng)用電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的科學(xué)理論對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化組合，并根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的計(jì)算式，對電網(wǎng)中老舊變壓器淘汰要劣中汰劣，對新型變壓器選型要優(yōu)中選優(yōu)，按電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論優(yōu)選變壓器經(jīng)濟(jì)容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，優(yōu)選供電線路經(jīng)濟(jì)截面與線路經(jīng)濟(jì)回路數(shù)，對電網(wǎng)中的變壓器運(yùn)行位置與供電線路實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合。 按電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化理論比原電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（常規(guī)設(shè)計(jì)）選取變壓器容量要增大和臺(tái)數(shù)要增多，電力線路截面要增大和回路數(shù)要增多，因此電網(wǎng)中變壓器和供電線路的容載比顯著增大（增大13倍），運(yùn)行方式增多，負(fù)載調(diào)整功能增強(qiáng)，這就促成了電網(wǎng)運(yùn)行中供電設(shè)備負(fù)載率顯著下降，從而提高供電能力和安全供電可靠性，減少電壓損耗提高供電質(zhì)量，大大降低電網(wǎng)損耗。由此可見，構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”，雖然一次性投資有所增多，但由于節(jié)電降耗幅度大，因此對企業(yè)和社會(huì)都產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)效益。 企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是：構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”，企業(yè)雖然一次性投資有增多，但大量節(jié)約無功功率，相當(dāng)節(jié)約電容器的投資，大量節(jié)約有功電量，節(jié)約年有功損耗的電費(fèi)。特別是由于電網(wǎng)供電容載比的增大，增加了對負(fù)載增大的適應(yīng)能力，所以延長了供電設(shè)備使用的壽命期，從而節(jié)約了因負(fù)載增加擴(kuò)建電網(wǎng)所帶來的重復(fù)性投資。因此，從長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)來評價(jià)，構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”既節(jié)約了對電網(wǎng)供電設(shè)備的總投資，又能在提高電網(wǎng)安全優(yōu)質(zhì)供電基礎(chǔ)上，大量降低電網(wǎng)損耗，為供電企業(yè)和用電企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并為縮小與發(fā)達(dá)國家電網(wǎng)損耗差距做出貢獻(xiàn)。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是：構(gòu)建“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”由于大量降低電網(wǎng)損耗，從而減少了社會(huì)上建設(shè)發(fā)電廠的投資。并大量節(jié)約了發(fā)電的煤炭資源，減少CO2對環(huán)境的污染。2.3加速老舊變壓器更新?lián)Q代 變壓器在整個(gè)電力系統(tǒng)中是一種應(yīng)用廣泛的電氣設(shè)備，一般來說，從發(fā)電、供電一直到用電，需要經(jīng)過35次變壓過程，變壓器要產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率消耗。由于變壓器總臺(tái)數(shù)多，總?cè)萘看?，所以在廣義電力系統(tǒng)中（包括發(fā)、供、用電）運(yùn)行中，變壓器的電能損耗占發(fā)電量的10左右。這對全國來說，意味著全年變壓器總的電能損耗近2000億kWh。相當(dāng)于3個(gè)中等用電量?。ㄊ校┲?。 我國變壓器損耗電能為什么如此之大呢？這是由于我國的城鄉(xiāng)電網(wǎng)與企業(yè)電網(wǎng)中老舊高能耗變壓器數(shù)量太大之故。如：我國運(yùn)行變壓器社會(huì)擁有量中不僅有大量的上世紀(jì)六、七十年代老舊變壓器，有的老企業(yè)還有一定數(shù)量的五、六十年代高能耗老舊變壓器在運(yùn)行。由于我國電網(wǎng)中老舊變壓器過多，造成電網(wǎng)線損率過高，促成我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中科技含量不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，同時(shí)也落后于發(fā)展中國家。 為什么我國電網(wǎng)中老舊變壓器長期超期服役，遲遲得不到更新呢？其原因又何在呢？我國不僅老舊變壓器更新速度慢，在整個(gè)能源運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，高能耗老舊設(shè)備都存在著更新速度過慢。其主要原因是我國耗能設(shè)備更新觀念落后和管理落后。 我國在耗能設(shè)備更新上的習(xí)慣做法是老舊設(shè)備磨損到不能繼續(xù)使用，通過大修也難以恢復(fù)原有功能時(shí)，才進(jìn)行更新，美其名曰“物盡其用”。這種作法只能看到耗能設(shè)備物質(zhì)磨損，而沒有看到它的技術(shù)磨損。在老舊耗能設(shè)備更新時(shí)，對新設(shè)備的選型和容量選擇上也存在著陳舊觀念，往往只考慮一次性投資少，價(jià)格低的耗能較高的新型設(shè)備。如購置S7型變壓器，美其名曰“節(jié)約投資”。這種作法忽視了運(yùn)行中變壓器損耗大，造成年運(yùn)行成本高。 跨入新世紀(jì)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)年代，運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀，要充分認(rèn)識(shí)到設(shè)備更新目的不單純是消除其有形磨損（機(jī)械磨損），更主要是為了消除無形磨損（技術(shù)落后）。加速老舊變壓器更新?lián)Q代，在變壓器更新時(shí)對變壓器經(jīng)濟(jì)容量進(jìn)行優(yōu)選，構(gòu)造成“安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型電網(wǎng)”，不僅為本企業(yè)帶來節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益，并為社會(huì)做出貢獻(xiàn)節(jié)約資源、改善環(huán)境。下面舉例說明老舊變壓器更新的節(jié)電效果，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。1）老舊變壓器更新要劣中汰劣 當(dāng)前許多企業(yè)中有多臺(tái)老舊變壓器,雖然加速老舊的更新?lián)Q代能為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但由于老舊變壓器數(shù)量大,不可能在一年內(nèi)把所有的老舊變壓器全部更新掉。必然逐年更新,所以,在多臺(tái)老舊變壓器淘汰中要劣中汰劣。利用電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行專家系統(tǒng)通過定量計(jì)算,更換掉損耗最大的老舊變壓器,即淘汰技術(shù)特性最劣者。即用相同的投入資金取得最大節(jié)電效果。 例如:大連化工廠有二臺(tái)60年代15000kVA老舊變壓器,其中1#是1961年產(chǎn)品,2#是1963年產(chǎn)品。按常規(guī)必然更新1961年出廠的1#變壓器,但通過定量的優(yōu)化計(jì)算,更新1#變壓器全年節(jié)電64萬kWh,而更新2#變壓器全年節(jié)電134萬kWh。由此可見,更新1963年出廠的變壓器全年多節(jié)電70萬kWh。因此在電網(wǎng)改造和運(yùn)行管理中老舊變壓器更新淘汰中,不要完全根據(jù)出廠年限,應(yīng)通過定量計(jì)算,做到劣中汰劣。2）備用變壓器不應(yīng)更新 有些重要用電負(fù)載都有備用變壓器。備用變壓器為保證安全供電，只有在運(yùn)行變壓器故障和檢修時(shí)才投運(yùn)。每年運(yùn)行時(shí)間很短，如備用變壓器更新，其更新資金30年不能收回。但注意要把老舊變壓器上的劣中之優(yōu)留下做備用和特殊貯備。 例如：遼寧楊家仗子礦務(wù)局的松柏、付井、嶺前三個(gè)鄉(xiāng)變電所都有二臺(tái)老舊變壓器，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，每個(gè)變電所僅更新一臺(tái)變壓器投入運(yùn)行。另一臺(tái)備用變壓器不更新。全年總節(jié)電量58萬余千瓦時(shí)。同時(shí)比全部更新變壓器節(jié)約資金近百萬元，并減少了容量貼費(fèi)80余萬元。3）電爐變壓器容量選擇的節(jié)電降耗 由于電爐變壓器過載能力很強(qiáng)，人們習(xí)慣選取投資少的容量小的變壓器。其結(jié)果既浪費(fèi)了電能，又增加了電費(fèi)的成本。如根據(jù)優(yōu)化定量計(jì)算，把變壓器容量增大，即減少電耗又降低成本。 例如：湖南衡陽有色金屬機(jī)械總廠，把2250kVA電爐變壓器更新為3200kVA變壓器。全年節(jié)電16萬多千瓦時(shí)，更新設(shè)備的投資不到二年即可收回，同時(shí)由于容量的增大，又提高了變壓器供電的安全可靠性。4）老舊變壓器更新對新型變壓器的選擇 齊魯石化公司的一個(gè)車間配電所有兩臺(tái)上世紀(jì)60年代出廠的6/0.4kV、315kVA變壓器分列運(yùn)行。變壓器技術(shù)參數(shù)及工況負(fù)載見表一。表一 齊魯石化二臺(tái)315kVA老舊變壓器參數(shù)及負(fù)荷 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”加速老舊變壓器更新?lián)Q代與更新變壓器的型號和容量優(yōu)化選擇的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論及計(jì)算方法。首先確定對這兩臺(tái)老舊變壓器進(jìn)行淘汰，并確定選擇S9型的節(jié)能型變壓器。由于二臺(tái)變壓器負(fù)載分別為SA308 kVA，SB329 kVA，按常規(guī)設(shè)計(jì)仍可選擇兩臺(tái)315kVA型變壓器。但我們按變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論的計(jì)算結(jié)果對變壓器經(jīng)濟(jì)容量進(jìn)行優(yōu)化選擇。下面分別對315kVA，630kVA的兩種不同容量S9型變壓器的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行計(jì)算，從中擇優(yōu)。新型變壓器參數(shù)與價(jià)格見表二。 表二 新型變壓器參數(shù)與價(jià)格 根據(jù)參考文獻(xiàn)中計(jì)算式分別計(jì)算出更新老舊變壓器和對新型變壓器經(jīng)濟(jì)容量選擇的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益見表三。 表三 更新變壓器的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益 更新變壓器企業(yè)的投資回收期，年； 更新變壓器社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的投資回收期，年；節(jié)電率（新變壓器比舊變壓器損耗下降率）；變壓器壽命期（取25年）內(nèi)更新變壓器的總節(jié)電量節(jié)約，萬kWh；更新變壓器壽命期內(nèi)節(jié)電的經(jīng)濟(jì)效益，萬元，取0.5元/ kWh；變壓器壽命期的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益是投資的倍數(shù)。 按表三中在變壓器壽命期內(nèi)（投資回收后）總的節(jié)電效果 與經(jīng)濟(jì)效益 優(yōu)選630kVA變壓器。按習(xí)慣作法，一般情況下選擇二臺(tái)315kVA變壓器。本例選擇二臺(tái)630kVA變壓器比選擇二臺(tái)315kVA變壓器的投資回收期僅多了0.54年（2.672.13）與0.42年（2.351.93）。但選擇630kVA變壓器比選擇315kVA變壓器具有五大優(yōu)點(diǎn)： 提高安全供電可靠性：二臺(tái)315kVA變壓器的負(fù)載率分別為98、104。即變壓器在滿載與輕度超載運(yùn)行；而兩臺(tái)630kVA變壓器負(fù)載率分別為49與52，變壓器在半載運(yùn)行。 互為備用：二臺(tái)315kVA變壓器運(yùn)行時(shí)，當(dāng)一臺(tái)變壓器檢修或故障時(shí)，其負(fù)載全部停電；而二臺(tái)630kVA變壓器運(yùn)行時(shí)，當(dāng)一臺(tái)變壓器檢修或故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可承擔(dān)全部負(fù)載，進(jìn)一步提高供電可靠性。 提高變壓器電源側(cè)的功率因數(shù) 3相當(dāng)節(jié)約電容器投資6千余元。 長遠(yuǎn)效益好：當(dāng)選用630kVA變壓器，今后當(dāng)每臺(tái)變壓器增加負(fù)載小于315kVA時(shí)，不用再新購變壓器，節(jié)約投資。 總的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益好：更新二臺(tái)630kVA變壓器，在變壓器壽命期內(nèi)（投資回收后）總的節(jié)電效果近333萬KW.h，總的經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約166萬余元，是變壓器自身投資的16.6倍。優(yōu)選二臺(tái)630kVA變壓器比選擇二臺(tái)315kVA變壓器多節(jié)約總電量115萬多KW.h，多創(chuàng)總的經(jīng)濟(jì)效益57萬余5）老舊變壓器更新對變壓器經(jīng)濟(jì)容量的選擇 某化工廠的變電所有一臺(tái)20世紀(jì)60年代出廠的35/10kV、15000kVA老舊變壓器長期運(yùn)行。變壓器技術(shù)參數(shù)工況負(fù)載見表一.表一 老舊變壓器參數(shù)及工況負(fù)載表 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”加速老舊變壓器更新?lián)Q代的理論及計(jì)算方法。首先確定對15000kVA老舊變壓器必須淘汰，并確定選擇S9型節(jié)能型變壓器。按傳統(tǒng)的做法應(yīng)選取16000kVA變壓器為宜，但按“構(gòu)建安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型電網(wǎng)”中變壓器經(jīng)濟(jì)容量優(yōu)化選擇的理論對更新變壓器容量進(jìn)行優(yōu)化選擇。下面分別對選取16000kVA，20000kVA，25000kVA，31500kVA，40000kVA的五種不同容量S9型變壓器的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行計(jì)算，新型變壓器的技術(shù)參數(shù)及價(jià)格見表二。 表二 新型變壓器技術(shù)參數(shù)及價(jià)格表 按“參考文獻(xiàn)”的公式計(jì)算出更新不同容量新型變壓器對企業(yè)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，把其計(jì)算結(jié)果列入表三中。 表三 更新變壓器選取不同容量的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 更新變壓器全年有功電量節(jié)約，kWh； 更新變壓器全年無功電量節(jié)約，kvarh；更新變壓器全年綜合電量節(jié)約，kWh；更新變壓器全年節(jié)約的電費(fèi)，萬元；變壓器壽命期（25年）內(nèi)節(jié)約的電費(fèi)，萬元；更新變壓器的投資回收期，年；更新變壓器容載比的提高率；更新變壓器的電壓損耗下降率。 按“參考文獻(xiàn)”的公式計(jì)算出更新不同容量新型變壓器對企業(yè)所產(chǎn)生的社會(huì)效益，把其計(jì)算結(jié)果列入表四中。表四 更新變壓器選取不同容量的社會(huì)效益 ZW更新變壓器為國家節(jié)約建設(shè)發(fā)電廠的投資，萬元； KW更新變壓器的社會(huì)節(jié)電的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)；MJ更新變壓器為社會(huì)節(jié)約發(fā)電全年所需煤炭資源，標(biāo)煤，噸；變壓器壽命期（25年）內(nèi)總的節(jié)約煤炭資源，標(biāo)煤，噸；HC節(jié)約煤炭全年減少CO2量對環(huán)境的污染，立方米；變壓器壽命期內(nèi)減少CO2量對環(huán)境的污染，立方米。 通過對老舊變壓器更新及對新型變壓器經(jīng)濟(jì)容量的選擇的實(shí)例計(jì)算，可得出如下結(jié)論： 節(jié)電效果顯著 由表三中的計(jì)算結(jié)果得知：隨著更換的新型變壓器容量增大，節(jié)電效果也隨著增加，如更換16000 kVA變壓器年節(jié)約綜合電量180余萬kWh，而更換40000 kVA變壓器，則年節(jié)約綜合電量近230萬kWh。 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著 由表三中優(yōu)選不同容量新型變壓器的計(jì)算結(jié)果得知：全年節(jié)約電費(fèi)81103萬元，投資回收期僅一年左右（0.911.28年），變壓器壽命期（25年）內(nèi)總計(jì)節(jié)約電費(fèi)20272582萬元，是新購變壓器增加投資的19.827.4倍。同時(shí)還提高變壓器供電質(zhì)量（電壓損耗率降低 6.2562.5），與提高供電的安全可靠性（供電容載比增大率 6.7167）。 社會(huì)效益顯著 由表四中優(yōu)選不同容量新型變壓器的計(jì)算結(jié)果得知：企業(yè)節(jié)電為國家節(jié)約建設(shè)發(fā)電廠的投資123.4157.2萬元，是企業(yè)投資的1.231.67倍；同時(shí)還為國家節(jié)約總計(jì)煤炭資源1576720080噸，減少對社會(huì)環(huán)境污染的CO2排放量總計(jì)47336023立方米。 綜上所述，加速老舊變壓器更新?lián)Q代，并對新型變壓器經(jīng)濟(jì)容量優(yōu)選，既大量節(jié)約電量，同時(shí)又提高變壓器安全供電可靠性和供電質(zhì)量，不僅為企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為社會(huì)大量節(jié)約資源和改善環(huán)境保護(hù)，是利在當(dāng)代，功在千秋的大業(yè)。2.4對變壓器經(jīng)濟(jì)容量與電力線路導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面的優(yōu)選 在電網(wǎng)改擴(kuò)建中對新型變壓器容量的選擇，不僅應(yīng)考慮到變壓器容量的利用率來滿足安全供電的需求，同時(shí)更應(yīng)考慮到變壓器運(yùn)行效率，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來選取變壓器容量來降低變壓器的電能損耗。在設(shè)計(jì)中按變壓器容量利用率和按經(jīng)濟(jì)容量時(shí)，其結(jié)果不一致的。一般來說變壓器經(jīng)濟(jì)容量來選擇容量比按變壓器容量利用率來選取容量要大一些。增大了變壓器一次性投資，但是運(yùn)行中減少變壓器的無功消耗和有功損失，也就相應(yīng)的減少電容器的投資和節(jié)約了變壓器的運(yùn)行費(fèi)用，由此計(jì)算出變壓器容量增大所增加投資的回收年限，并計(jì)算出企業(yè)節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)電的社會(huì)效益，擇優(yōu)選取變壓器經(jīng)濟(jì)容量。 同理在電力設(shè)計(jì)中對電力線路導(dǎo)線截面的大小，也不應(yīng)僅考慮安全供電的要求來選取導(dǎo)線的截面，更應(yīng)考慮電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來選取導(dǎo)線截面。雖然一次性投資有所增大，但運(yùn)行中大量節(jié)約電量，投資可短期收回。 由于變壓器容量增大與電力線路導(dǎo)線截面的增大降低了供電設(shè)備的負(fù)載率，提高供電能力與安全供電可靠性，減少電壓損耗，提高供電質(zhì)量。降低電網(wǎng)線損，大量節(jié)約電量產(chǎn)生顯著的企業(yè)效益與社會(huì)效益。 下面舉例說明變壓器經(jīng)濟(jì)容量與電力線路導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面優(yōu)選的節(jié)電效果，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。（1）雙繞組變壓器經(jīng)濟(jì)容量的優(yōu)選 某油田的35/10kV變電所的平均工況負(fù)載S =7550kVA，負(fù)荷率 =80,預(yù)計(jì)負(fù)載增長率 5，五年后的負(fù)載S9630kVA，因此設(shè)計(jì)選擇的基準(zhǔn)容量為10000kVA，但按變壓器經(jīng)濟(jì)容量把容量增大。增大后的變壓器容量與技術(shù)參數(shù)見表一。 本例計(jì)算時(shí)選取KQ0.05，KP0.1，Jd0.45 ，Zcd100 ， 0.05，JW6000 ， 25年。表一 變壓器技術(shù)參數(shù)及購價(jià) 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”中相關(guān)計(jì)算式及其軟件，計(jì)算出增大容量變壓器比基準(zhǔn)容量10000kVA變壓器的節(jié)電效果與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益見表二，為社會(huì)產(chǎn)生效益見表三。 表二 變壓器經(jīng)濟(jì)容量選擇的企業(yè)效益 表中：參見前邊的2.3中例題； 變壓器滿足供電負(fù)載增長需求的年限。 表三 變壓器經(jīng)濟(jì)容量選擇的社會(huì)效益 表中符合參見前邊2.3中的例題。 對表二與表三中的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析優(yōu)選變壓器經(jīng)濟(jì)容量，推薦選取以下二個(gè)方案。 方案一：選取變壓器20000kVA比基準(zhǔn)容量10000kVA增大一倍，雖然多投入一次投資21.9萬元，但所增加投資僅用一年多（1.18年）即可收回，而變壓器壽命期內(nèi)的節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益為392.3萬元，是所增加的投資的21.1倍，同時(shí)又為社會(huì)節(jié)約開發(fā)電廠的投資23.87萬元，社會(huì)節(jié)電效益系數(shù)KW1.28，即給社會(huì)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)增加投資的1.28倍。并提高變壓器供電能力100，提高供電質(zhì)量50。但不足之處是：滿足供電負(fù)載需求年限 20年，比變壓器壽命期25年少了5年。 方案二：選取變壓器25000 kVA比基準(zhǔn)容量增大1.5倍，雖然多投入一次性投資36.1萬元，但所增加的投資不到二年（1.81年）即可收回，而變壓器壽命期內(nèi)的節(jié)電效益445.3萬元，是所增加的投資13.8倍，因此又為社會(huì)節(jié)約開發(fā)電廠投資27.1萬，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)KW0.84。并提高供電能力150，提高供電質(zhì)量60。特別是滿足供電負(fù)載需求年限24年，與變壓器壽命25年僅差一年，因此在變壓器壽命內(nèi)又節(jié)約了更新變壓器的重復(fù)性投資，同時(shí)又為國家總計(jì)節(jié)約煤炭資源3463噸，減少CO2對環(huán)境污染的排放量1039立方米。（2）三繞組變壓器經(jīng)濟(jì)容量的優(yōu)選 某220/110/35kV變電站的平均工況負(fù)載S2=S3=25000kVA，S1=50000 kVA，負(fù)荷率 =90,預(yù)計(jì)負(fù)載增長率 5，五年后的負(fù)載S163000kVA，因此設(shè)計(jì)選擇的基準(zhǔn)容量為63000/63000/31500kVA，但按變壓器經(jīng)濟(jì)容量把容量增大。增大后的變壓器容量與技術(shù)參數(shù)見表一。本例計(jì)算時(shí)選取KQ0.02，KP0.04，Jd0.45 ，Zcd100 ， 0.05，JW6000 ， 25年。表一 變壓器技術(shù)參數(shù)及購價(jià) 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”中相關(guān)計(jì)算式及軟件計(jì)算出增大容量變壓器比基準(zhǔn)容量63000/63000/31500的節(jié)電效果與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益見表二，社會(huì)效益見表三。 表三 變壓器經(jīng)濟(jì)容量的節(jié)電效果 表三 變壓器經(jīng)濟(jì)容量選擇的社會(huì)效益 對表二與表三中的節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析優(yōu)選變壓器經(jīng)濟(jì)容量，推薦選取以下二個(gè)方案。 方案一：選取變壓器C(120000/120000/60000kVA)，變壓器C比基準(zhǔn)容量變壓器A（630000/630000/315000kVA）雖然多投入一次投資115萬元，但所增加投資僅用半年（0.5年）即可收回，而變壓器壽命期內(nèi)的節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益為2894萬，是所增加的投資的47倍，同時(shí)又為社會(huì)節(jié)約開發(fā)電廠的投資176.2萬元，社會(huì)節(jié)電效益系數(shù)KW2.78，即給社會(huì)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)增加投資的2.78倍。并提高供電能力97.5，提高供電質(zhì)量47.5。但不足之處是：滿足供電負(fù)載需求年限 18年，比變壓器壽命期25年少了7年。 方案二：選取變壓器E(180000/180000/90000 kVA)，變壓器E比基準(zhǔn)容量變壓器A雖然多投入一次投資345萬元，但所增加投資僅二年（2.04年）收回，而變壓器壽命期內(nèi)的節(jié)電效益3366萬元，是所增加的投資12.1倍，因此又為社會(huì)節(jié)約開發(fā)電廠投資204.9萬，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)KW0.74。并提高供電能力186，提高供電質(zhì)量65。特別是滿足供電負(fù)載需求年限26年，與變壓器壽命期25年相結(jié)合，因此在變壓器壽命期內(nèi)又節(jié)約了更新變壓器的重復(fù)性投資。并為國家總計(jì)節(jié)電煤炭資源3.7萬多噸，減少CO2對環(huán)境污染的排放量11225立方米。（3）電力線路導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面的優(yōu)選 永川的35kV架空輸電線路建設(shè)工程，輸送功率SP11500kvar、 0.85、負(fù)荷率rT80、年負(fù)荷平均增長率為3，在設(shè)計(jì)中經(jīng)過勘察線路長度為13km,決定采用LGJ型鋼芯鋁絞線，鋼筋混泥土桿塔。需對線路導(dǎo)線截面規(guī)格進(jìn)行優(yōu)選（T=8700h, Jd0.45 ,KQ0.1，KP0.2，線路的有效使用期限n25年）。 根據(jù)負(fù)荷率可計(jì)算出線路的最大負(fù)載電流為I239A。并進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度、電暈驗(yàn)算后，選取導(dǎo)線截面規(guī)格的基準(zhǔn)方案為70mm2。在此基礎(chǔ)上，還有95 mm2、120 mm2、150 mm2、185 mm2這幾種截面規(guī)格供優(yōu)選。各種導(dǎo)線截面的技術(shù)參數(shù)及投資見表一。表一 線路導(dǎo)線優(yōu)化截面的資料數(shù)據(jù)表 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”中相關(guān)計(jì)算式計(jì)算出增大導(dǎo)線截面比基準(zhǔn)截面70mm2的節(jié)電效果與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益見表二，社會(huì)效益見表三。表二 導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面優(yōu)選的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 表三 導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面優(yōu)選的社會(huì)效益 本例從表二與表三中的計(jì)算結(jié)果得知：選取LGJ95/15型導(dǎo)線截面比選取基準(zhǔn)截面LGJ70/10型增加投資13萬元，追加投資回收期僅0.17年，電壓損耗降低率17.9，每年節(jié)約電費(fèi)78.58萬元，節(jié)電降耗率33.22，輸電能力可達(dá)21000kVA（350A），但適應(yīng)負(fù)荷增長的承載能力只有14.4年，在有效使用期內(nèi)需進(jìn)行改造。而選取LGJ185/25型導(dǎo)線線路追加投資104萬元，每年可節(jié)約電費(fèi)181.3萬元，節(jié)電降耗率達(dá)76.64，僅半年多就可收回追加投資，使用年限內(nèi)收回追加投資后節(jié)電產(chǎn)生的利潤達(dá)4429萬元，因負(fù)荷增長產(chǎn)生的節(jié)電利潤達(dá)5542萬元，線損率水平最好，電壓損失率最低，供電能力31800kVA（525A），提高104，適應(yīng)負(fù)荷增長 的承載能力大于有效使用年限達(dá)28.3年，并為國家節(jié)約發(fā)電投資277萬元，在電力線路壽命期（25年）內(nèi)節(jié)約煤炭資源3.5萬多噸，減少對環(huán)境污染的CO2排放量10757立方米多，經(jīng)綜合分析優(yōu)選185/25截面應(yīng)為首選方案。 2.5 對變壓器經(jīng)濟(jì)臺(tái)數(shù)與電力線路經(jīng)濟(jì)回路數(shù)的優(yōu)選 長期以來在變電站設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)了安全運(yùn)行而忽視經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以一次性投資最小為原則，因此，僅根據(jù)最大負(fù)載選擇一臺(tái)變壓器，或者二臺(tái)變壓器（一用一備），其結(jié)果不僅造成變電站損耗過大，而且安全可靠性與供電能力也有所降低。對此如按變電站的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臺(tái)數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，把變壓器臺(tái)數(shù)適當(dāng)增多，雖然一次性投資有所增加，但是顯著的降低變電站的電能損耗，而且也提高變電站供電的安全可靠性，提高了供電能力和供電質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 在架空輸電線路建設(shè)的設(shè)計(jì)中，除為了供電可靠性的特殊要求而考慮雙回或多回線路外，還應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電降耗的角度架設(shè)雙回甚至多回路并列運(yùn)行。對于這種同一個(gè)架空輸電線路建設(shè)項(xiàng)目的并列回路數(shù)的優(yōu)選，可以通過建設(shè)投資、節(jié)電降耗、追加投資回收期的經(jīng)濟(jì)性以及安全、可靠性等方面分析比較，作出評價(jià)定論。 由于變壓器臺(tái)數(shù)的增多與電力回?cái)?shù)的增多，是構(gòu)造“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”的基礎(chǔ)，雖然一次性投資增加，但由于提高電網(wǎng)的安全供電可靠性，提高供電質(zhì)量、大量的降低電網(wǎng)損耗，為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。下面舉例說明變壓器經(jīng)濟(jì)臺(tái)數(shù)與電力線路經(jīng)濟(jì)回路數(shù)的優(yōu)選的節(jié)電效果、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。（1）變壓器經(jīng)濟(jì)臺(tái)數(shù)的優(yōu)選 廣嘉變電站按原設(shè)計(jì)方案，根據(jù)最大負(fù)載S1D180000 kVA,選擇一臺(tái)220 kV, 180000/180000/90000三繞組變壓器，其技術(shù)參數(shù)見表一，在此基礎(chǔ)上對變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臺(tái)數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇。表一 變壓器技術(shù)參數(shù) 本例的180000/180000/90000kVA變壓器的價(jià)格ZI=760萬元/臺(tái)，增加一臺(tái)變壓器附屬設(shè)備投資Z2380萬元，總投資為ZB1140萬元節(jié)約無功電量的電容器價(jià)格Zcd=160元/kvar,每度的價(jià)格Jd取0.42元/kWh，可按“參考文獻(xiàn)”計(jì)算式分別計(jì)算出優(yōu)選2臺(tái)、3臺(tái)、4臺(tái)變壓器時(shí)比單臺(tái)變壓器增加的投資ZB，所產(chǎn)生節(jié)電效果與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益見表二，所產(chǎn)生的社會(huì)效益見表三。 表二 變壓器經(jīng)濟(jì)臺(tái)數(shù)選擇的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 表三 變壓器經(jīng)濟(jì)臺(tái)數(shù)優(yōu)選的社會(huì)效益 對以上記算結(jié)果進(jìn)行分析得知：當(dāng)S1=180000（kVA）時(shí)，雖然一臺(tái)變壓器運(yùn)行已滿足供電負(fù)載與安全運(yùn)行的需要，但從變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行分析卻是個(gè)誤區(qū)。由表二與表三得知：優(yōu)選3臺(tái)變壓器為宜，與原來單臺(tái)變壓器相比，雖然增加投資2280萬元，但不到4年的時(shí)間就可收回，并創(chuàng)造安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型變電站，主要效果有： 由于變電站的容載比的提高200，運(yùn)行方式的增多，調(diào)整負(fù)載能力的增強(qiáng)，大大提高了變電站的安全供電可靠性。 由于變壓器容載比增大，使變電站的電壓損耗率下降66.7，提高供電質(zhì)量。 節(jié)電效果顯著，年節(jié)約綜合電量1069萬千瓦時(shí)，變壓器壽命期（25年）總計(jì)節(jié)電量2.6億多千瓦時(shí)。 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著，由于節(jié)約無功功率24多千乏時(shí)，相當(dāng)節(jié)約電容器投資3百多萬元，年節(jié)約電費(fèi)359萬元，變壓器壽命期內(nèi)節(jié)約電費(fèi)近9千萬元。 按年5負(fù)載的增長率，三臺(tái)變壓器適應(yīng)年限為26年，因此節(jié)約了變壓器重復(fù)投資數(shù)百萬元。 為國家節(jié)約建設(shè)電廠投資732萬元，年節(jié)約煤炭資源3742噸，變壓器壽命期內(nèi)節(jié)約煤炭9.3萬多噸，年減少CO2排放量1123立方米，變壓器壽命期內(nèi)減少CO2排放量28065立方米。（2）電力線路經(jīng)濟(jì)回路數(shù)的優(yōu)選 永川的35kV架空輸電線路建設(shè)工程，輸送功率SP11500kvar、 0.85、負(fù)荷率r80、年負(fù)荷平均增長率為3，在設(shè)計(jì)中經(jīng)過勘察線路長度為13km,決定采用LGJ型鋼芯鋁絞線，鋼筋混泥土桿塔。需對線路導(dǎo)線截面規(guī)格進(jìn)行優(yōu)選（T=8700h, Jd0.45 ,KQ0.1，KP0.2，線路的有效使用期限TB25年）。 根據(jù)“參考文獻(xiàn)”中計(jì)算式及應(yīng)用軟件可分別計(jì)算出優(yōu)選雙回、三回、四回電力線路比單回電力線路所產(chǎn)生的節(jié)電效果與企業(yè)效益見表一，所產(chǎn)生的社會(huì)效益見表二。表一 電力線路經(jīng)濟(jì)條數(shù)選擇的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 表二 電力線路經(jīng)濟(jì)條數(shù)優(yōu)選的社會(huì)效益 本例由表一與表二中的計(jì)算結(jié)果顯示出：回路數(shù)越多，輸電能力成倍數(shù)增大、安全性和可靠性也越高、滿足負(fù)荷增長的能力也越大、電壓損耗也越小；但由于建設(shè)投資成倍增加致使回收期隨之延長。經(jīng)過綜合分析比較：雙回線路方案的追加投資180萬元、年節(jié)約綜合電量752.49萬kWh、折合年節(jié)約電費(fèi)339萬元，追加投資回收期最短，僅0.53年、節(jié)電降耗、電壓損耗降低程度已達(dá)50，應(yīng)為首選方案；但雙回線路方案適應(yīng)負(fù)荷增長需要的最大年限只有15年。而四回線路為22年（接近架空輸電線路的有效使用年限），追加投資回收期也很短1.06年。全年節(jié)電量為1130萬kWh，年節(jié)約電費(fèi)509萬元，線路壽命期（25年）內(nèi)節(jié)電量為2.8億多kWh，總計(jì)節(jié)約電費(fèi)接近1.3億元，并為國家節(jié)約發(fā)電投資779.5萬元，年節(jié)約煤炭資源3956噸，年減少CO2污染量1187立方米。線路壽命期內(nèi)節(jié)約煤炭資源9.9萬噸，減少CO2污染量30857立方米。 2.6 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整 這部分內(nèi)容選取原稿中的“三.電力設(shè)計(jì)的節(jié)電降耗”（把此題改為“電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整”。前言中共6段，保留第三、四段。后面的8不內(nèi)容1、2、3、4、5、6、7、8刪掉其中1、2內(nèi)容保留其余6部， 其中3、4、5、6、7、8序號改為（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）。其中二行的結(jié)束語改為：2.7 廣電集團(tuán)優(yōu)選變壓器經(jīng)濟(jì)容量的案例 廣電集團(tuán)公司與華南理工大學(xué)合作語2003年按“參考文獻(xiàn)”優(yōu)選變壓器經(jīng)濟(jì)容量的科學(xué)理論，對廣東省220kV電網(wǎng)中的254臺(tái)三繞組變壓器經(jīng)濟(jì)容量進(jìn)行定量計(jì)算進(jìn)行優(yōu)選，原254臺(tái)變壓器容量分別為630000kVA、900000kVA、120000kVA、150000kVA、180000kVA、240000kVA。優(yōu)選后凡是小于180000kVA變壓器全部更新為180000kVA變壓器，投資回收期最大年限不超過15年。 2003年11月29日，在東莞召開該項(xiàng)目的驗(yàn)收會(huì)，筆者應(yīng)聘為驗(yàn)收會(huì)的主任委員，驗(yàn)收會(huì)對該項(xiàng)目實(shí)施后的效益評估為：（1）通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，為220kVA變電站變壓器容量的選擇及配置提供理論依據(jù)。從規(guī)劃角度看，合理選擇變壓器容量配置方案，可以節(jié)約變壓器投資。（2）從運(yùn)行角度看，按照所計(jì)算出的各變電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷區(qū)間，調(diào)整變電站運(yùn)行方式，實(shí)施變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，可以顯著降低全網(wǎng)電能損耗。（3）在安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗、改善環(huán)境、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和管理水平等方面都產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益2004年廣電投資數(shù)十億元新增變壓器容量2114萬kVA。 綜上所述，在當(dāng)前解決電荒之際，能把我國的城鄉(xiāng)電網(wǎng)與企業(yè)電網(wǎng)改建成“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”，為電網(wǎng)的安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，其節(jié)電潛力巨大，既為企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也創(chuàng)造顯著的社會(huì)效益。3. 實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 前面論述了，運(yùn)用高新技術(shù)把我國的城鄉(xiāng)電網(wǎng)和企業(yè)電網(wǎng)改建成“安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)型電網(wǎng)”。在此基礎(chǔ)上實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)的拓寬和發(fā)展，它包括20個(gè)方面百余種節(jié)電方法。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)已列入國家“十五”規(guī)劃公眾建議選編中，并獲得國家計(jì)委公眾建議獎(jiǎng)。 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)已列入全國重點(diǎn)推廣的新技術(shù)，并發(fā)布為國家標(biāo)準(zhǔn)，“變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行軟件”已列國家級火炬計(jì)劃，并評為1994年國家優(yōu)秀節(jié)能成果。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行全國專家論證會(huì)指出：變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)是有科學(xué)依據(jù)的，技術(shù)上是成熟的，在全國部分省市經(jīng)過典型試驗(yàn)和推廣，已取得了較高的社會(huì)效益，受到企業(yè)歡迎。這項(xiàng)節(jié)電技術(shù)適用于一切大、中、小型企業(yè)、農(nóng)電系統(tǒng)和地方電網(wǎng)。 電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是在確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和滿足供電量與保證供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分利用電網(wǎng)中現(xiàn)有輸（配）變電設(shè)備，通過優(yōu)選變壓器及電力線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式和負(fù)載經(jīng)濟(jì)調(diào)度等技術(shù)措施，最大限度地降低電網(wǎng)的線損。 北京中天通達(dá)科技有限公司根據(jù)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)，成功地開發(fā)了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行專家系統(tǒng)EOEsys和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)時(shí)分析監(jiān)測系統(tǒng)ERAsys節(jié)電軟件。軟件的開發(fā)為電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用提供了方便快捷的工具，解決了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算繁瑣、工作量大的難題；為電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行方式調(diào)整，為負(fù)載調(diào)度決策提供先進(jìn)的手段和數(shù)據(jù)依據(jù)。 樹立供電系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展觀，走出電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的誤區(qū)，全面實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其節(jié)電潛力巨大。3.1 走出電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行誤區(qū)，節(jié)電潛力巨大 長期以來，發(fā)、供、用電單位在變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面較普遍地存在著誤把浪費(fèi)當(dāng)節(jié)約的陳舊觀念和習(xí)慣做法，也就是說在電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行領(lǐng)域中存在者較多的誤區(qū)。其中主要誤區(qū)有：誤認(rèn)為小容量變壓器接近滿載后則大容量變壓器運(yùn)行；誤認(rèn)為一臺(tái)變壓器接近滿載后則兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行；誤認(rèn)為變壓器效率最高點(diǎn)時(shí)的負(fù)載率為75左右（或50左右）；誤認(rèn)為變壓器負(fù)載率低于30是“大馬拉小車”；誤認(rèn)為兩臺(tái)相同變壓器一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用時(shí)，可隨機(jī)選擇運(yùn)行方式，誤認(rèn)為二回線路比一回線路運(yùn)行損耗小。 走出電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的誤區(qū)，其節(jié)電潛力巨大。下面引用實(shí)例說明。實(shí)例1：大容量變壓器比小容量變壓器運(yùn)行節(jié)電之例 鐵一變有兩臺(tái)三繞組變壓器，一臺(tái)63000/63000/31500kVA，另一臺(tái)變壓器120000/120000/60000kVA，經(jīng)常負(fù)載50000kVA，原運(yùn)行方式為小容量變壓器運(yùn)行，大容量變壓器備用。根據(jù)參考文獻(xiàn)的公式計(jì)算得出臨界負(fù)載SLP11128kVA，因此改為大容量變壓器運(yùn)行，小容量變壓器備用。這樣全年綜合電量節(jié)約309萬多kWh。實(shí)例2：并列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電之例 廣羅變電站有3臺(tái)三繞組變壓器，1號、2號為150000/150000/75000kVA，3號為180000/180000/90000kVA，經(jīng)常負(fù)載200000kVA。按原觀念兩臺(tái)變壓器接近滿載后，再3臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，因此原運(yùn)行方式為1號與2號兩臺(tái)并列運(yùn)行，3號備用。根據(jù)參考文獻(xiàn)的公式算出兩臺(tái)變壓器并列與3臺(tái)變壓器并列的臨界負(fù)載SLP118478kVA，因此改為3臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。這樣全年綜合電量節(jié)約742萬kWh。實(shí)例3：相同容量變壓器優(yōu)化選擇節(jié)電之例 撫油變電所有兩臺(tái)31500kVA變壓器，1號是老型變壓器，2號是新型節(jié)能變壓器，經(jīng)常負(fù)載S25000kVA。按原觀念，對兩臺(tái)容量相同變壓器的運(yùn)行方案可隨機(jī)選擇，但為減少新變壓器物質(zhì)磨損，讓舊變壓器運(yùn)行新的備用。因此原方案是1號運(yùn)行2號備用。根據(jù)參考文獻(xiàn)公式對兩臺(tái)變壓器間進(jìn)行技術(shù)特性優(yōu)劣判斷，改為2號運(yùn)行1號備用。這樣，年綜合電量節(jié)約160多萬kWh。實(shí)例4 分列運(yùn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電之例 內(nèi)蒙達(dá)藏變電站有二臺(tái)120000/120000/60000kVA三繞組變壓器經(jīng)常負(fù)載100000kVA。按原觀念一臺(tái)運(yùn)行沒有滿載，不能二臺(tái)分列運(yùn)行。根據(jù)參考文獻(xiàn)計(jì)算出兩臺(tái)分列運(yùn)行與單臺(tái)運(yùn)行的臨界負(fù)載SLP6876kVA，因此改為二臺(tái)分列運(yùn)行全年節(jié)電99萬kWh。實(shí)例5：變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)運(yùn)行節(jié)電之例表1 S7、S9、非晶態(tài)變壓器技術(shù)參數(shù) 根據(jù)表1中1000kVA三種不同型號的變壓器技術(shù)參數(shù)，用文獻(xiàn)1中的式（5）可分別計(jì)算出：S7型1000kVA變壓器在經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù) =0.5條件運(yùn)行比在 0.75負(fù)載系數(shù)條件下運(yùn)行損耗率約下降7；S9型1000kVA變壓器在 0.4比在 0.75條件下運(yùn)行損耗率約下降17；非晶態(tài)1000kVA變壓器在 0.27比在 0.75條件下運(yùn)行損耗率約下降36。 例如淮北礦務(wù)選煤廠共有10臺(tái)變壓器，其中主變壓器2臺(tái)，配電變壓器，通過調(diào)整負(fù)載，使10臺(tái)變壓器處在經(jīng)濟(jì)區(qū)運(yùn)行，全年總計(jì)節(jié)電量73萬多千乏時(shí)。又如鞍鋼礦山公司40臺(tái)配電變壓器，通過調(diào)整負(fù)載使變壓器在經(jīng)濟(jì)區(qū)運(yùn)行。全年總計(jì)節(jié)電量78萬多千瓦時(shí)。實(shí)例6：“大馬拉小車“節(jié)電之例 山安變電站有一臺(tái)180000/180000/90000kVA三繞組變壓器，經(jīng)常負(fù)載48000kVA（其中S233600kVA，S314400kVA），負(fù)載率為26.7，小于30，誤認(rèn)為是“大馬拉小車“，決定更換一臺(tái)50000/50000/50000kVA三繞組變壓器。 按參考文獻(xiàn)2可算出180000/180000/90000變壓器的鄰居負(fù)荷率 =0.14,即臨界負(fù)載 25200kW，現(xiàn)工況負(fù)載S48000kVA25200kVA，也就是說此時(shí)采用大容量變壓器不是“大馬拉小車”，不應(yīng)更換變壓器，根據(jù)參考文獻(xiàn)可計(jì)算出更換小容量變壓器后，不僅不節(jié)電，反而全年浪費(fèi)綜合電量289萬余kWh。由此可見，按定量的計(jì)算才能走出“大馬拉小車”的誤區(qū)，不僅節(jié)約投資費(fèi)用，還可以節(jié)約每年的綜合電量。實(shí)例7：雙回線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電之例 永川的月亮坡變電站有A、B兩回35kV線路供電，總負(fù)載為14200kVA，線路A的負(fù)載分配系數(shù)為0.18，原運(yùn)行方式為兩回線路供電。根據(jù)參考文獻(xiàn)計(jì)算出，當(dāng)線路A的負(fù)載分配系數(shù)小于0.65時(shí)，應(yīng)為線路A單回線路供電。本例由二回線路供電改為單回線路A供電，年節(jié)約電量478萬kWh。實(shí)例8：實(shí)例9實(shí)例10 僅上述10例走出電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行誤區(qū)實(shí)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行全年總計(jì)節(jié)電2500萬千瓦時(shí)。由此可見，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電潛力巨大。注：實(shí)例810選自原稿四中的4、7、8。3.2 實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的企業(yè)節(jié)電案例 全面推廣“電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電技術(shù)”：一是不用物資投資，依靠提高電網(wǎng)運(yùn)行中的科技含量，對城市電網(wǎng)，農(nóng)村電網(wǎng)和企業(yè)電網(wǎng)中