Снижение потерь в трансформаторах - Оценка удельной капитализированной стоимости потерь

Коэффициент капитализации.

Удельная капитализированная стоимость потерь
В таблице 1 приведены значения коэффициента капитализации т при различных процентных ставках  и сроках службы.

Таблица 1. Значение коэффициента капитализации т

Так для срока службы 25 лет при неизменной стоимости потерь и процентной ставке, равной 14%, требуемый капитал должен быть равен 6,87 руб. на каждый рубль стоимости потерь в каждом году. Годовая стоимость потерь должна быть умножена на 6,87, чтобы определить сумму капитала, необходимого на момент покупки трансформатора, чтобы обеспечить ежегодную оплату стоимости потерь в течение 25 лет.
Капитализированная удельная стоимость потерь к зависит от трех параметров:
— годового времени использования, включая его возможное увеличение;
— стоимости электроэнергии с учетом возможного увеличения;
— процентной ставки г, которая также подвержена изменению.
Как видно из таблицы 4.1, чем выше процентная ставка, тем меньше при прочих равных условиях капитализированная стоимость потерь.
Ввиду трудности точною определения изменения перечисленных выше параметров, величину к называют «оценкой удельной стоимости потерь». Иногда ее для краткости называют «стоимость потерь».

Оценка удельной капитализированной стоимости потерь холостого хода и нагрузочных потерь трансформатора

Потери холостого хода Р0 возникают как только трансформатор подключается к сети. Эти потери не зависят от нагрузки трансформатора.
Нагрузочные потери Рн зависят от величины нагрузки, они пропорциональны квадрату тока нагрузки.
Поэтому стоимость потерь холостого хода и нагрузочных потерь должны быть разными, так как трансформатор постоянно находится под напряжением, но обычно нагружен не полностью.
Для постоянно нагруженных повышающих генераторных трансформаторов часто принимается одинаковая стоимость обеих видов потерь.
Для сетевых трансформаторов нагрузочные потери обычно имеют стоимость, равную одной трети от стоимости потерь холостого хода.
Для оценки стоимости потерь холостого хода можно принять, что трансформатор находится под напряжением примерно 8000 ч/г. При этом затрачивается 8000 кВт • ч энергии на каждый кВт потерь холостого хода.
При процентной ставке, равной 8%, сроке службы 25 лет и средней стоимости энергии 1,0 руб./кВт • ч, характерной в настоящее время для тарифов, применяемых для промышленных предприятий, удельная стоимость потерь холостого хода составит
к0 = 8000 х 1,0 х 10,67 = 85360 руб./кВт.
Эта величина существенно меньше капитализированной стоимости потерь холостого хода в западноевропейских странах и США (3000-4000 долл./кВт), что объясняется более высокой стоимостью энергии в этих странах, нежели в России. Тенденция изменения цен со временем такова, что, по-видимому, эта разница будет уменьшаться.
Для оценки стоимости нагрузочных потерь необходимо оценить изменения нагрузки в течение дня для разных периодов года. Для этого необходимы регулярные измерения потребляемой мощности и тока. Полученная информация послужит основанием для определения требований к новому трансформатору.
Имея годовой график нагрузки трансформатора и стоимость энергии в любое конкретное время, можно подсчитать годовую стоимость потерь. Та же стоимость может быть получена при работе при некоторой постоянной мощности.
Используется эквивалентная экономическая нагрузка. Обычно эта нагрузка составляет около 50% максимальной мощности, но может достигать 100%, например на заводах с непрерывным циклом производства. Более приближенные расчеты могут быть выполнены на основе годового потребления и средней стоимости кВт • ч.
В зависимости от того, является ли нагрузка постоянной или увеличивается со временем, необходимая мощность трансформатора будет равна или больше первоначальной максимальной мощности.

Таблица 2. Капитализированная стоимость трансформаторных потерь в некоторых странах, долл./кВт

При использовании тех же исходных данных (срок службы 25 лет, процентная ставка 8%, стоимость энергии 1,0 руб./кВт • ч), для трансформатора с эквивалентной экономической нагрузкой, равной 0,7 от максимальной, которая в свою очередь равна номинальной мощности, получим оценку удельной стоимости нагрузочных потерь:
кн = 8000 х 1,0 х 10,67 х(0,7)2 = = 41826,4 руб./кВт.
В связи с подорожанием стоимости энергии стоимость потерь имеет тенденцию к увеличению. Следует ожидать, что эта тенденция сохранится и в будущем.
В таблице 2 приведены для сравнения значения капитализированной стоимости потерь в некоторых странах. Приведенные значения зависят от класса напряжения, типа трансформатора и пр.
Стоимость потерь для России определена (см. выше) для тарифа, действующего в 2002 г. для промышленных предприятий среднего размера, потребляющих энергию в основном на напряжении 10 кВ. При этом процентная ставка достаточно условно принята равной 8 %. Эти обстоятельства следует учитывать при сопоставлении полученных цифр с зарубежными.