介紹了評估和選擇SF7-31500/110型干式變壓器空載調壓改造方案的分析計算方法，探討了110千伏干式變壓器空載調壓改造或改造的經濟效果，表明該型干式變壓器的改造或改造不僅有利于穩定供電電壓，而且可以提高供電企業的經濟效益。

關鍵詞：空載調壓干式變壓器；更新改造；技術經濟；分析

為了適應新形勢的需要，家電力公司要求全所有供電企業開展創建一流企業活動。建設一流供電企業的指標體系中有兩個重要的技術指標，即供電電壓合格率和供電線路損耗率。電壓質量指標為：綜合電壓合格率98%，A類(各變電站10 kV母線電壓)電壓合格率99%。這樣的指標是非常嚴格的，如果每個110 kV變電站沒有配備自動無功電壓綜合調節裝置，很難達到，特別是目前大部分供電企業普遍有大量的SF7-/110空載調壓干式變壓器。這些干式變壓器有的已經運行了十幾年，有的只運行了4 ~ 5年。為了追求電壓質量指標，對這些干式變壓器進行改造或更換是否經濟是供電企業頭疼的問題。目前資金雄厚的供電企業傾向于采用改為SFZ8-/110或SFZ9-/110干式變壓器的方式，資金緊張的供電企業傾向于采用空載調壓改為有載調壓的方式。本文應用技術經濟分析的理論和方法，以SF7-31500/110干式變壓器改造為例，分析了改造的方案選擇方法，并對7臺空載調壓干式變壓器改造的經濟性問題進行了定量分析。

1份翻新計劃

從目前的改造工程實踐來看，改造方案分為三類。1.1方案a

更換為8型或9型有載調壓節能型干式變壓器。涉及的主要費用包括新型干式變壓器的設備費用(到現場價格)、安裝調試費用和舊干線變壓器的殘值。1.2方案b委托廣州電力設備廠對SF7-31500/110空載調壓干式變壓器的高低壓線圈進行復卷增容，增加調壓線圈和有載調壓開關，加長油箱尺寸，安裝兩套散熱器，較后改造成SFZ8-40000/110有載調壓節能型干式變壓器。涉及的主要費用包括：工程改造費用(包括除有載分接開關以外的所有材料、人工費、工廠管理費、利稅、干式變壓器運輸、安裝調試費用)和有載分接開關設備費用(從工廠購買)。

1.3方案c

在原有有載調壓干式變壓器的基礎上，增加了一臺SZZ-3150/40中性點有載調壓干式變壓器(包括V型開關)，現場改造為有載調壓干式變壓器。涉及的費用包括工程改造費用(包括中性干式變壓器的設備和運輸費用、SF7-31500/110的現場檢修費用和現場改造費用)和V型開關設備費用。2各種方案的經濟比較

2.1主要技術參數比較

假設干式變壓器改造前已運行10年，各方案主要技術參數見表1。方案A的技術數據取自汕頭電力局較近一次招標中邀請投標的三家廠商，設備價格、空載損耗、負載損耗取三家廠商的算術平均值，作為目標參數。方案b和c為廣州電力設備廠改造方案的設計值。 #p#分頁標題#e#

2.2比較

每個方案的經濟指標主要涉及初期投資、未來運維成本、使用壽命和實施后的經濟效益。初始投資包括干式變壓器投入運行前的所有費用。由于三種方案在實施后對保證供電電壓質量的作用是相同的，所以換算成相同容量后，可以認為獲得了相同的經濟效益。對于運行維護費用，假設三種方案的年維護費用相同，但干式變壓器的損耗不同。新型干式變壓器的使用壽命設定為30a；由于干式變壓器在改造前已使用10年，方案C確定改造后的干式變壓器使用壽命為20年；在方案b中，雖然鐵芯是舊鐵芯，但考慮到干式變壓器的鐵芯是長壽命部件，改造后的干式變壓器的使用壽命被認為與全新的干式變壓器一致，為30年。

2.2.2干式變壓器損耗成本的計算

從以上觀點來看，準確估算各方案中干式變壓器的損耗成本是各種方案經濟比較的關鍵。干式變壓器的損耗可分為鐵損和銅損兩類。鐵損包括基本鐵損和附加鐵損。這個損耗的估算可以直接通過干式變壓器的年運行時間來計算，銅損耗即負載損耗與負載電流的平方成正比。由于負載電流不斷變化，在準確計算干式變壓器一年的銅損之前，很難預測干線變壓器的年負載曲線。使用歷史數據，即改造前干式變壓器的年負荷曲線是沒有意義的，因為隨著電網的建設和改造，單臺干線變壓器的負荷曲線每年都在不斷變化。因此，近似算法可以基于以下假設：

a)區域電網年負荷曲線形狀基本不變；

110kv變電站主變壓器年負荷曲線形狀與當地電網相似；

c)容量按照(N-1)原則配置，即在電網負荷較大的時刻，變電站主變壓器的負荷達到額定容量的(N-1)/N，其中N為變電站主變壓器的數量，此情況下N=3；

d)電網中不同季節的負荷曲線，每年形狀相似；

e)變電站主變壓器實際運行天數為350天；

f)從省級電網購買電力的價格

為0.5元/k Wh。

估算過程以電網中某一天的負荷曲線為代表，并做簡化，把一天的負荷曲線用兩段水平線近似表示峰谷期的負荷，每天的22時至第二天的8時為谷期，每天的8時至22時為峰期，設簡化后的谷負荷為峰負荷的0.6倍。 現以方案A為例，計算干式變壓器的損耗費。

2.2.2.1 鐵損費

一年中的鐵損費為：

(350×24×35.8×0.5)元=15.036萬元. 2.2.2.2 銅損費 每天谷期的銅損費：

{[(N-1)/N×0.6]2×162.5×10×0.5｝元=130元.

每天峰期的銅損費：

[(2/3)2×162.5×14×0.5]元=505.6元.

一年銅損總費用：

[(130+505.6)×350]元=22.246萬元.

2.2.2.3 干式變壓器損耗費

一年總的干式變壓器損耗費為：

(15.036+22.246)萬元=37.282萬元. #p#分頁標題#e#

同理可得出方案B和方案C的年損耗費。 2.2.3 主要經濟參數對比

根據以上的分析計算，可列出各方案的主要經濟參數如表2。

 在表2中，由于方案C的干式變壓器額定容量與方案A和B不同，所以其各項費用作了修正。年干式變壓器損耗費用必須乘以一個系數，即40 MVA/31.5 MVA=1.27，初期投資必須加上{[(40-31.5)/40]×145｝萬元，(145萬元為方案A的干式變壓器目標價)。

3 三種方案的評價選擇

3.1 經濟效果計算

3.1.1 年成本

三種方案在電網實現的價值相同，只是年運行成本有差異，對三個方案的評價采用年成本法的評價方法：先先把各方案的初期投資P折算為干式變壓器壽命期內每年的等額支出A1，然后再加上干式變壓器的每年損耗費A2，得年成本費用C，較后對各方案的年成本費用C進行比較。即

A1=P·[i(1+i)n]/[(1+i)n-1]，(1) C=A1+A2.(2)

式中 n———干式變壓器的壽命期;

i———基準收益率，它代表了企業(投資者)的目標利潤。 三個方案設備的使用壽命不同，取研究期為20 a，不考慮方案A和B的后10年未使用價值，取一組基準收益率值代入(1)式和(2)式，對各方案的經濟效果進行計算，結果見表3。

  3.1.2 殘值

研究期為20 a，考慮了方案A和B的后10年的未使用價值，后10年的未使用價值可看作為干式變壓器的殘值。

方案A和B的干式變壓器在使用了20 a以后未使用的價值計算：

初期投資(含一切費用)P折算為每年的等額費用A3為： A3=P·[i(1+i)30]/[(1+i)30-1].(3)

后10年每年的等額支出A3折算為在第20年末時刻的價值P20為：

P20=A3·[(1+i)10-1]/[i(1+i)10].(4)

用同一組基準收益率代入(3)式、(4)式，結果見表3。

在表3中，因方案A的初期投資大于方案B的初期投資，按(3)式和(4)式計算，方案A的后10年未使用價值將大于方案B，前面已假定方案A和方案B的使用價值相同，所以以計算出來的方案A和方案B后10年未使用價值的較小值作為兩個方案的后10年使用價值，即殘值。 3.2 技術經濟性綜合評價 3.2.1 經濟性評價

從表3所示的經濟效果上看，方案B較經濟，方案A的經濟性很接近方案B，方案C較不經濟，如果考慮了方案A和B的后10年的未使用價值，則方案C不經濟性更為明顯。所以，單從經濟性上看，該案例應選擇方案B;但從計算過程看，各方案干式變壓器的空載損耗和負荷損耗的值、安裝地點干式變壓器的負載情況、初期投入和基準收益率共同決定各方案的年成本。

a)基準收益率定得越高、初期投資大的方案則越不經濟。本例假設的投資資金來自家城鄉電網改造貸款，則基準收益率可取城網改造資金貸款利率，取i=6%。#p#分頁標題#e#

b)安裝地點的負載越重、干式變壓器損耗越小的方案經濟性越好。

c)方案A使用的數據是多個制造廠的數值的平均值，在購買新干式變壓器時，有可能買到損耗性能和價格更優越的干式變壓器，使方案A的年成本低于方案B。

因此，方案A和B從經濟性上看難分出優劣。

3.2.2 技術性評價

方案A在三種方案中需要停電的時間較少，因為是購買全新的干式變壓器，技術較為可靠，沒有風險，實施起來簡便，且檢修費用小于方案B。 方案B需要把干式變壓器拉到工廠專用車間才能進行改造，需要停電的時間較長，約三個月，一般需要有備用的干式變壓器才可行。改造后的干式變壓器與方案A一樣，但改造時存在一定的技術風險，改造后的干式變壓器技術指標不一定能達到設計值。

按方案C改造后的干式變壓器容量基本不變，損耗水平依舊是7型的水平，停電時間雖比方案B少，但也需較長時間，同樣存在著技術風險。

3.2.3 綜合評價選擇

a)方案A綜合的技術經濟性較優，方案B次之，方案C不可取;

b)在不允許長時間停電時，較好臺主干式變壓器的改造應選擇方案A，以后的第二、第三臺等干式變壓器的改造方案可以根據資金的來源情況和企業領導對投資收益率的期望大小，選擇方案A或者方案B，方案C在任何情況下都是不可取的。

4 結論

從上面的技術經濟性分析比較可看出：

a)不管110 kV無載調壓7型(或其它非節能型)干式變壓器的運行時間多久，利用家城鄉電網改造貸款將其更換為8型或9型有載調壓節能型干式變壓器或改造為8型有載調壓干式變壓器，不僅能夠改善供電電壓質量，而且能提高供電企業自身的經濟效益。

b)方案A略優于方案B，當供電企業對投資收益率的期望較高或資金來源有困難時，方案B也是可取的方案，而方案C則是始終不可取的改造方案。