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摘 要:該研究對變壓器電費結構、影響因素等方面進行分析,通過查詢歷史數(shù)據(jù),找出變壓器運行的主要經濟數(shù)據(jù),對降低功率因數(shù)考核電費的方法進行摸索,給出控制措施,經過實地驗證后,對節(jié)能效果進行檢驗。在不改變現(xiàn)有設備能耗水平,不增加新的設備改造費用的前提下,作者希望僅對運行方式進行合理調度,實現(xiàn)降低變壓器運行成本的目的,對今后變壓器經濟運行給出指導意見。
關鍵詞:變壓器 功率因數(shù) 調整電費 節(jié)能運行
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)08(c)-0029-02
北京京能電力股份有限公司石景山熱電廠(以下簡稱:石景山熱電廠)負責石景山區(qū)廣寧地區(qū)多家單位、居民的生活飲用水供應工作,公司設置深井泵運行班組,負責日常供水工作。設備包括:兩臺變壓器、六臺循環(huán)水泵和一臺深井泵,兩臺變壓器動力電源分別取自石景山供電局、門頭溝供電局。公司每年用于支付兩家供電局的變壓器電費均要達到200萬元以上,成本壓力巨大。在市場經濟環(huán)境下,為了更好的節(jié)約公司經營成本,公司在現(xiàn)有設備能耗水平的基礎上,試圖通過不進行技術改造,僅對變壓器運行方式進行優(yōu)化的方法,實現(xiàn)節(jié)約電費成本的目的。
1 現(xiàn)狀
1.1 電量、電費情況
按照《中華人民共和國電力法》規(guī)定,變壓器用電屬于大工業(yè)用電,計費方式執(zhí)行大工業(yè)用電電費標準。
2012-2014年電量、電費情況如下:
2012年用電量181.2萬千瓦,電費211.7萬元;2013年用電量162.5萬千瓦,電費197.0萬元;2014年用電量176.3萬千瓦,電費208.9萬元。
從電費表中可以看出,公司每年需要支付200萬元左右電費,成本壓力巨大。
1.2 公司的電價組成
大工業(yè)用電實行兩部制電價,電價由基本電價、電度電價和功率因數(shù)調整電費三部分構成。
電費金額=基本電費+電度電費+功率因數(shù)調整電費
基本電費=計費容量×基本電價
電度電費 =抄見電量×電價
功率因數(shù)調整電費指根據(jù)用戶月加權平均功率因數(shù)調整減收或增收的電費。
功率因數(shù)調整電費 =(基本電費+電度電費)×(±)功率因數(shù)調整電費月增減率%
功率因數(shù)考核調整電費以0.90為基數(shù),功率因數(shù)在0.65-0.90之間,低于0.90每0.01,電費增加0.5%,功率因數(shù)低于0.64及以下,每降低0.01電費增加2%。
2 存在的問題
由于飲用水供應工作,涉及民生問題,公司始終高度重視供水安全問題,為確保變壓器用電穩(wěn)定,出現(xiàn)一路變壓器電源失電后,另一路變壓器電源能夠快速供電,公司始終采取兩臺變壓器一臺運行一臺備用的方式。受到這種運行方式的影響,必然造成一臺變壓器空載時間較長,有功較低,無功很高,使功率因數(shù)較小,造成功率因數(shù)調整電費很高。
可以看出,冷備用方式下,功率因數(shù)調整電費控制的較好,熱備用方式下,絕大多數(shù)月份的功率因數(shù)調整電費都在2萬元以上,最高達到4.1萬元。有個別月份,雖然也是熱備用方式運行,但功率因數(shù)調整電費基本維持在3000-4000元附近。如何降低這部分功率因數(shù)調整電費,是需要進行思考的問題。
3 原因分析及應對措施
3.1 原因分析
近年來,由于兩臺變壓器功率因數(shù)調整電費較高,自2010年便組織變壓器節(jié)能運行方式討論,公司先采取改變變壓器運行方式的方法降低電費成本,后來又將原先高耗能的油變壓器更換為節(jié)能型干式變壓器,并繼續(xù)執(zhí)行原有變壓器運行方式,進一步降低電費成本。其中:
雨季期間(6月中旬-9月底),兩臺變壓器采用一臺運行,一臺熱備用的方式;
非雨季期間(10月初-6月中旬),兩臺變壓器采用一臺運行,一臺冷備用的方式。
從2012年-2014年用電量、電費情況看,非雨季期間,由于備用側變壓器采用冷備用的運行方式,不會出現(xiàn)因功率因數(shù)低于90%標準而產生的功率因數(shù)調整電費,且運行側變壓器因為用電負荷較高,功率因數(shù)基本可以達到86%、甚至可以接近90%的水平,每月功率因數(shù)調整電費僅在1000元上下浮動,節(jié)約成本效果相當明顯。
由于影響功率因數(shù)調整電費的因素有兩項:月度電費和功率因數(shù)考核比例。月度電費受到用電量影響,電量越多,電量電費也會隨之增加,這項影響因素受到總用水量影響,無法控制,屬于不可控因素。功率因數(shù)考核比例直接受到功率因數(shù)高低影響,在今后變壓器調整工作中,只要合理分配用電時間,使有功與無功比例在合理范圍內,即可使功率因數(shù)在較高水平上,避免出現(xiàn)較高的功率因數(shù)調整電費。
從上述功率因數(shù)計算公式可以看出,影響功率因數(shù)變化最主要因素為有功電量。
對功率因數(shù)調整電費較低的數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)現(xiàn),以2014年10月數(shù)據(jù)為例,兩臺變壓器總有功基本在16.8萬千瓦時,比功率因數(shù)較高的月份的有功僅高出大約6-7%左右,但由于兩臺變壓器均在運行,一臺變壓器有功為12.2萬千瓦時,無功為7.2萬千瓦時,功率因數(shù)為86%,另一臺變壓器有功為4.6萬千瓦時,無功為2.5千瓦時,功率因數(shù)為88%。在總有功小幅增加的前提下,功率因數(shù)調整電費僅為2883.49元,大幅降低。
通過查詢值班記錄、對比表1中各熱備用運行方式下,每月變壓器運行情況發(fā)現(xiàn),2013年11月、2014年9、10月,均因為現(xiàn)場一些原因,都出現(xiàn)過在兩次記表周期之間的某天,倒換過變壓器,使兩臺變壓器的有功電量得到較大提升(不影響總有功電量升高),功率因數(shù)隨之得到提高,均接近90%的水平;2014年6、7月,也出現(xiàn)過倒換變壓器的情況,但由于倒換后運行時間較短,有功電量提升較少,功率因數(shù)雖然隨之得到提高,但卻只達到40%的水平。由于每月有功會發(fā)生變化,很難通過實驗確定結論,但通過近年來的大量數(shù)據(jù),可以初步認定這一規(guī)律,并可以在日后的運行過程中通過近似實驗進行驗證。
找出這一規(guī)律,說明在熱備用運行方式下,只要求一臺變壓器負載運行,另一臺空載運行是不科學的,應該進行運行方式的改進。
3.2 應對措施
(1)加強與電力公司抄表人員溝通,嚴格抄表時間,避免未按規(guī)定的每月21日抄表;
(2)設備運行期間,嚴格執(zhí)行雨季、非雨季運行變壓器運行方式倒換的要求,避免出現(xiàn)非雨季還采用熱備用的運行方式;
(3)雨季期間(6.15-9.15),采用熱備用運行方式,但要加強變壓器日常檢查、管理,做好有功電量、無功電量記錄,在每月6-8號進行變壓器倒換,做到兩臺變壓器負荷相當,提高功率因數(shù);
(4)由于6月、9月為雨季、非雨季過渡期,要更加密切關注電量情況,務必在6月21日查表后倒換變壓器,在9月21日查表前倒換變壓器。
4 結果檢驗及經濟性分析
通過執(zhí)行以上措施,在2015年雨季期間,變壓器運行經濟性方面取得很好的效果,各月電費情況詳見表2,按此措施運行,每年可節(jié)約電費近20萬元。
5 結語
該研究通過查詢歷史數(shù)據(jù),找出影響變壓器電費成本較高的原因并對其分析,摸索出一定規(guī)律,并制定運行措施,在不改變現(xiàn)有設備能耗水平,不增加新的設備改造費用的前提下,就有可能控制其成本。通過在實際生產運行過程中對數(shù)據(jù)進行實地驗證,表明措施是正確的,大大降低了變壓器運行成本,取得很好的經濟性。
參考文獻
[1] 全國人民代表大會常務委員會.中華人民共和國電力法[M].國家能源局,1995.
[2] 家發(fā)展改革委.國家發(fā)展改革委關于印發(fā)電價改革實施辦法的通知[Z].[2005-03-28] http://www.law-lib.com/law/law_view.asp?id=91314.
[3] 家發(fā)展改革委.銷售電價管理暫行辦法[Z][2005-05-01] http://wenku.baidu.com/link?url=tHlJKk-IFBerdEr36yQd8rBhsuWiC23CrtRoJH2NRNh-UhDJRDhJBMUJKZ-XX1jEBVbgDjOrb65_M1fpvWiCV
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