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50000 KVA. 5000 KVA. 500 KVA. 企业自备水利发电 厂. 企业自备火力发电 厂. 变压器系统 “ 政策 + 技术 ” 节省电费. 节电的最终目标 --- 节省电费. 全国首家推出：将电力部门的电费计算程序与优化节省电费模型有机结合的新型节电模式； 全国首家提出：仿真调压与调力率相结合是降低变损节电有效途径； 全国首家实现：实时、实际计算电费，使企业可按其生产计划预测出最少的电费支出，定量计算出电费节约的比例； 全国首家保证 : 不改变现有任何工艺方式及流程实现动态优化电费手段指导企业用电；
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50000 KVA 5000 KVA 500 KVA 企业自备水利发电 厂 企业自备火力发电 厂 变压器系统“政策+技术”节省电费
节电的最终目标---节省电费 • 全国首家推出：将电力部门的电费计算程序与优化节省电费模型有机结合的新型节电模式； • 全国首家提出：仿真调压与调力率相结合是降低变损节电有效途径； • 全国首家实现：实时、实际计算电费，使企业可按其生产计划预测出最少的电费支出，定量计算出电费节约的比例； • 全国首家保证:不改变现有任何工艺方式及流程实现动态优化电费手段指导企业用电； • 全国首家承诺：用工厂供电系统图和电费发票及变压器二次电量在签订合同后即可初步制定节电方案。
变压器节省电费系统介绍 • 工厂供电系统是工业生产的命脉，对供电系统的管理不仅应确保安全，还要提高运行效率，减少电能损耗和运行费用。其中全厂运行电压、力率装置配置情况、电能流程合理程度等是直接影响供电系统电能损耗的主要因素。根据有关资料的估算：从发电到供电，一直到用电的过程－广义电力系统中的各种电气设备（包括发电机、变压器、电力线路、电动机等）全部的电能损耗约占发电量的28％～33％。这对全国来说一年就有3178～3746亿kWh的电能损耗在运行的电气设备中，相当于10个中等用电量省的用电量之和。因此，以经济运行为原则确定全厂运行电压、全厂最佳功率因数、合理配置力率装置是整个用电系统节电的关键。
一、企业变压器系统节省电费简介 变压器经济运行就是充分利用现有设备条件，通过严密分析和详尽计算择优选取变压器运行方式，并按变压器经济运行条件来调整负载，使得在供电量相同的条件下，最大限度地降低变压器的有功损失和无功消耗，每台变压器都存在着有功功率的空载损失P0和短路损失PK，及无功功率的空载消耗I0%和额定负载消耗UK%等四个参数，由于变压器容量、一次及二次电压等级、铁芯绕组材质设计和制造工艺等的不同，变压器间的四个技术参数也有较大的差异（P0，PK，I0%，UK%）即使是规格相同材质相同又是同一设计同一厂家产的变压器其四个参数也存在一定差异。变压器系统节省电费是一套依据电气设备运行状况对企业
该软件由万能电费计算模板、无功力率调整数学模型、有功无功变压器损失计算模型，计算出任意功率因数所对应的无穷多个变损数据，帮助企业了解各个环节的用电情况，分析用电合理与不合理的环节，科学合理的指导用电，最大限度地减少用电损失和浪费，使企业年节省变损电费在5%--20%左右。该软件由万能电费计算模板、无功力率调整数学模型、有功无功变压器损失计算模型，计算出任意功率因数所对应的无穷多个变损数据，帮助企业了解各个环节的用电情况，分析用电合理与不合理的环节，科学合理的指导用电，最大限度地减少用电损失和浪费，使企业年节省变损电费在5%--20%左右。 • 该系统的主要特点是：动态性、系统性和安全性,是目前国内及世界上率先采用优化电费手段动态指导企业用电的，它无须在整个供电系统中串联任何装置，不改变现有工艺状况及流程，解决了任何静态、局部节电措施和装置所解决不了的问题和难以避免的安全隐患问题，并以电费发票中电费项目的变化为依据检验电费节约成果。
该节电系统是将电力部门电费的计算程序与优化节省电费模型有机结合，实现实时、实际计算电费的功能，并可以按企业生产计划预测出最少的电费支出，定量计算出电费节约的比例；同时该系统可以实时计算和监测变压器、电动机等用电设备的各项用电参数，如：电压、无功、力率，企业用电时间等，并以不同计费周期总电费支出最少为节电目标，使电费真正变成一项可以控制的最后成本。该节电系统是将电力部门电费的计算程序与优化节省电费模型有机结合，实现实时、实际计算电费的功能，并可以按企业生产计划预测出最少的电费支出，定量计算出电费节约的比例；同时该系统可以实时计算和监测变压器、电动机等用电设备的各项用电参数，如：电压、无功、力率，企业用电时间等，并以不同计费周期总电费支出最少为节电目标，使电费真正变成一项可以控制的最后成本。
二、变压器系统节省电费节电原理简介 • 从变压器原理可知，变压器在运行时有两类损失：铁损和铜损，简称变损。如果电压不变，此时的铁损基本上也不变化，为一固定损耗值。当电压变化时，铁损和铜损的变化规律为： • 电压上升5%时铁损P0增加20%，铜损PK下降9%； • 当电压下降5%时铁损下降10%，铜损增加10.8%。 • 其中铜损与负荷率有关，即：PK=β2 PeK（β为负荷率，PeK是额定铜损，即铜损与负荷率平方成正比。）假设用电户变压器的负荷率为10%（0.1），按上述变化规律制作的不同容量、不同电压下、相同负荷率的变压器总损失（变损）汇总表如下： • (下表中计算说明栏仅为电压下降5%负荷率为10%时，30KVA的铁损和铜损计算。）
从上表可以得出一个重要结论：无论电压上升还是下降，在低负荷率10%运行时，总损失中以铁损为主，如果要降低此时的总损失，就要进一步降压运行，但降低多少最合理，就可由变压器节电软件，在保证用户工作电压的基础上优化计算，指导节省电费决策。从上表可以得出一个重要结论：无论电压上升还是下降，在低负荷率10%运行时，总损失中以铁损为主，如果要降低此时的总损失，就要进一步降压运行，但降低多少最合理，就可由变压器节电软件，在保证用户工作电压的基础上优化计算，指导节省电费决策。 • 如果负荷率很大时，总损失中以铜损为主，此时运筹调压时，则取铜损相对小的数据优化电费（同时要考虑到无功参数，空载电流和短路电压的大小）,并以多次优化电费计算中合计最少的电费作为最终优化目标（不能单独取无功电费或其他单一电费最少，应取总的合计电费），确定应该选择的运行电压，以此电压对应
变压器分接开关运行位置。变压器分接开关一般都配有额定运行位置指示，对照优化电费计算结果和额定运行位置，决定向上调或向下调。如下简图所示：变压器分接开关运行位置。变压器分接开关一般都配有额定运行位置指示，对照优化电费计算结果和额定运行位置，决定向上调或向下调。如下简图所示： 来自电网电压 400伏变压器二次低压
由上图可以直观看出，来自电网的电压是一个用户无法调节的固定电压，若想调整这一电压，用户只能采用自用的变压器分接开关实施，此开关（或无载分接开关）原仅在电网电压变化时，把变压器一次电压调整为额定值或某一确定值时使用。由上图可以直观看出，来自电网的电压是一个用户无法调节的固定电压，若想调整这一电压，用户只能采用自用的变压器分接开关实施，此开关（或无载分接开关）原仅在电网电压变化时，把变压器一次电压调整为额定值或某一确定值时使用。 • 因此如果采用变压器节电系统，就可以在电网电压变化；或生产用电变化；或需无功补偿配合调压时；根据变压器制造时的额定参数，结合多次运筹调压后动态改变的对应参数，优化计算电费，确定总合计电费最低时对应的运筹调压数值，从而在电压的最低或最高范围内，把变压器当前实际分接开关位置，调整到对应最低电费的位置。以达到最大限度节省电费的目的。
当电网电压发生变化时，或生产任务加大或减少时，以及为配合无功电容补偿取得最佳效果时，都需要随时采用本节电系统计算优化的参数，重新确定变压器分接开关应该运行的位置。当电网电压发生变化时，或生产任务加大或减少时，以及为配合无功电容补偿取得最佳效果时，都需要随时采用本节电系统计算优化的参数，重新确定变压器分接开关应该运行的位置。 • 在调节变压器一次侧电压时也同时兼顾考虑下面的配电线路损耗。这是因为选取高变比分接头，使二次电压降低，此时却增加了配电线路损耗，因此当负载较大时，选高电压分接头运行虽然变压器损耗下降了，但配电线路总损耗却有所增加，不仅不节电反而浪费电能，而变比分接头越大（分接头Ⅰ比Ⅱ）浪费越大，当负载较小时时，选取高电压分接头运行使其配电网节电效果下降。由此可见，变压器电压分接头的优化选择应把配电线路损耗考虑进去才会更加合理。所以采用变压器节电系统时，要同时分析变压器系统优化，铁铜损优化，力率优化，同时兼顾，且以电费计算支出为最小作为判别准则。
三 、系统主要功能 • 3.1判定变压器经济容量 • 诊断分析各工矿企业的变压器配置是否合理，按日、月或工作周期减少动态有功变损、无功损耗，减少变压器容量，实现降低基本电费，达到电费支出最少。具体为：变压器在"大马拉小车"情况下浪费电费的准确计算。
3.2变压器的整体和系统经济运行节电决策 • 为多台变压器（并列运行或分列运行）的经济运行提供决策通过这种方式可以从供电系统的宏观运筹优化角度取得节电的效果。 • 计算各台变压器（或更多台）承担的经济负荷，使所有运行变压器的总电费支出最省。两台以上变压器在不同行业上的经济运行，并非如变压器原理所讲的，在50%负荷时变压器运行最经济，此时总电费不一定最少，本系统可以为企业提供经济运行决策。具体为： • 变电所有备用变压器时，选择总电费最少的变压器运行； • 工厂有多台同容量或不同容量变压器，如并列运行两台或两台以上变压器时，选择总电费最少的变压器组合运行； • 按负载变化要求，以电费支出最少为原则，选择变压器运行数； • 对负载随季节变动较大的企业，选择二台不等容量变压器经济运行； • 调整变压器相间（A、B、C之间）不平衡负载的用电降耗。为变压器间负载的经济调度提供决策
3.3为独立变压器的经济运行提供决策 • 它由于供电部门对单台变压器所收电费与国家的供电政策、负载的工作方式密切相关，本系统根据电网实际电压水平及生产现状，调整变压器的动态运行有功和无功参数。协助企业在安排生产时以最少电费决策生产班次的安排，降低工厂主变压器在运行中的有功和无功损耗，帮助企业可以从微观上更精细地管理用电，从而节电。具体为： • 变压器线路组之间优化电费支出的判定。（可以组合计算不同的变压器线路组，带动不同组合的负载时，所对应的电费支出。） • 增加工厂生产班次，降低变损电费； • 调整峰谷用电，降低峰谷电费； • 按生产任务的改变，以总电费支出最少为原则，调整各分列运行变压器之间和相间（A、B、C之间）的用电量。
3.4改善运行条件节省变压器电费 • 本系统可以核算电容补偿是否合理，通过调整可以实现力率电费为0或负数为最大钱数。（负数是电业给用户返钱，这是国家经委下的文件，全国通用）。无论用户是否安装了电容补偿，采用本系统后，可以在线根据生产工况的变化随时进行优化计算，以电费支出为最少进行调整电容补偿容量。具体为： • 对变压器无功补偿； • 对电力线路无功补偿； • 对变电所(站)无功补偿； • 对变压器线路组无功补偿； • 在变压器电源侧分接头，计算总电费支出最少时对应的档位，优化调整变压器运行； • 在工厂内部多台变压器电源侧分接头，依据分车间核算出总电费支出为最少时对应的档位，优化调整厂内的全部配电变压器电源侧分接头，实施全厂节电降耗。
调压调力率节省电费分析： • 根据用户所提供的电量和变压器基本额定参数，利用我们的节电软件进行优化运行计算，可以看出： • 1、当实际电压升至10.5KV时，与额定电压10KV相比，铁损增加,但铜损下降,总电费下降。 • 2、当实际电压均降至9.9KV时，与额定电压10千伏相比，铁损下降,但铜损上升，总电费可能上升也可能减少。 • 3、当实际电压还降至9.9KV时，同时调节无功电量下降，功率因数升高，电费大幅减少。 • 由此可见，通过调压和调力率相结合就可以达到最优的节电效果，同时我们还可以采用其他的节电方式，使企业的电费进一步降低。
此项科研成果在全国的电力部门和大中型工厂用户上的应用是对中国节电降耗事业的发展，也可为我国早日实现节约型社会起到非常重大的推进作用。此项科研成果在全国的电力部门和大中型工厂用户上的应用是对中国节电降耗事业的发展，也可为我国早日实现节约型社会起到非常重大的推进作用。
