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【摘 要】电力变压器自１８８１年发明至今已经有一百多年。目前大多数情况下，电能的电压等级自发电站到用户至少要经过５级变压器，方可输送到低压用电设备（３８０Ｖ／２２ ０Ｖ）。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多、容量大，总损耗仍是很大的。据估计，我国变压器的总损耗占系统发电量的１０％左右，如损耗每降低１％，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。
【关键词】变压器；高耗能；节电潜力；社会效益
我国变压器损耗电能如此之大，是由于我国的城乡电网中和企业电网中老的高能耗变压器数量太大之故。城乡电网中不仅有大量六、七十年代老旧变压器，有些单位还有四、五十年代变压器在运行，总计有1百多万台，占社会拥有量的40％以上。由于老旧变压器拥有量大，造成我国电网线损率过高。使我国电网结构中科技含量远远落后于发达国家。老旧变压器长期超期服役，更新速度慢，其主要原因是我国普遍存在资金短缺以及耗能设备更新观念落后，管理落后和技术经济决策失误所造成的。
1.变压器更新换代的科学决策
在新世纪，在城乡电网改造中，我们要运用知识经济和科学技术，加速老旧变压器的更新换代。在变压器更新换代中要有科学决策。
1.1树立商品经济中优胜劣汰的竞争观
现代化耗能设备管理的决策要求人们必须从产品经济观念转变为商品经济观念；从封建闭锁的小农经济观念转变为商品经济中的竞争观念，竞争的规律就是优胜劣汰。
1.2树立耗能设备技术磨损观念
耗能设备管理的科学理论的主要基础，从经济寿命观念出发，把产品经济的物质磨损观念转变为技术磨损观念。耗能设备的经济寿命系指耗能设备在制造过程中，不仅考虑设备的物质磨损，更主要的是按技术磨损确定设备的使用年限。耗能设备的"技术磨损"系指耗能设备在使用过程中，一旦社会上制造出的新设备，其技术性能和经济效益已比原设备继续使用优越时，就应按技术磨损进行决策更新设备。
1.3加速高耗能老旧变压器更新换代
是经济效益不好的企业的重要举措之一。因为亏损的企业要想生存下去，必须走扭亏为盈之路。加速老旧变压器更新换代，这是低投入高产出的经济决策。
2.变压器更新换代的节电潜力与社会效益
当前我国高耗能老旧变压器更新换代时，对高耗能老旧变压器淘汰要做到劣中汰劣，对新型变压器选型要做到优中选优，不要单纯立足于变压器资金投入少，更要充分考虑到运行中的节电效果，因此不应选择投资少能耗高的S7型变压器，应选择投资大节电效果好的S9型和非晶态变压器，由于节电效果好，多花的投资能很快收回。
2.1老旧变压器更新要劣中汰劣
当前许多企业中有多台老旧变压器，虽然加速老旧变压器的更新换代能为企业带来可观的经济效益。但由于老旧变压器数量大，不可能在一年内把所有的老旧变压器全部更新掉，必然逐年更新，所以，在多台老旧变压器淘汰中要劣中汰劣，通过定量计算更换掉损耗最大的老旧变压器，即淘汰技术特性最劣者。即用相同的投入资金取得最大节电效果，在电网改造和运行管理中老旧变压器更新淘汰中，不要完全根据出厂年限，应通过定量计算，做到劣中汰劣。
2.2新型变压器选型要优中选优
当前我国推广的高效变压器主要是非晶态和S9型，因此，老旧变压器更新的计算是以节能型的非晶态和S9型变压器代替老旧变压器；而新型变压器选型的计算是以S9型代替S7型变压器。下面仅对其节能效果与投资效益做一计算实例。
2.2.1节能变压器的计算公式
（１）有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ（１）
（２）无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ（２）
（３）综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ（３）
Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
式中：Ｑ０——空载无功损耗（ｋｖａｒ）；Ｐ０——空载损耗（ｋＷ）；ＰＫ——额定负载损耗（ｋＷ）；ＳＮ——变压器额定容量（ｋＶＡ）；Ｉ０％——变压器空载电流百分比；ＵＫ％——短路电压百分比；β——平均负载系数；ＫＴ——负载波动损耗系数；ＱＫ——额定负载漏磁功率（ｋｖａｒ）；ＫＱ——无功经济当量（ｋＷ／ｋｖａｒ）
2.2.2计算条件
（１）取ＫＴ＝１．０５。
（２）变压器容量ＳＮ＝８００ｋＶＡ联结组别为Ｙ·ｙｎｏ。
（３）对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ。
（４）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝２０％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝７５％，以下按这两种情况计算。
（５）变压器（８００ｋＶＡ）价格为Ｓ７＝７６０００元，Ｓ９＝９１０００元，ＳＨ１２＝１１８３００元。
（６）变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ。
（７）电费按综合电费０．６０元／ｋＷｈ（未按两部电价计算方法）。
（８）变压器空载损耗Ｐ０、负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％。
2.2.3计算实例
根据计算公式及计算条件，按β＝２０％和β＝７５％两种情况分析，计算过程及结果略。
2.2.4投资价差回收年限
静态投资回收期：不考虑投资的货币时间价值，
ＳＮ＝８００ｋＶＡ的ＳＨ１２较Ｓ７多投资：ΔＣＳ７＝１１８３００－７６０００＝４２３００元
ＳＨ１２较Ｓ９多投资： ΔＣＳ９＝１１８３００－９１０００＝２７３００元
在β＝２０％时，多投资的回收年限为：
ＴＳ７＝＝＝４．４９（年）ＴＳ９＝＝＝３．７９（年）
在β＝７５％时，多投资的回收年限为：
Ｔ＇Ｓ７＝＝＝２．５９（年）Ｔ＇Ｓ９＝＝＝３．７９（年）
3.根据以上计算结果，可得出如下结论
（１）ＳＨ１２较Ｓ７，Ｓ９多投资的部分均在政策规定的年限内收回，因此目前推广应用ＳＨ１２符合节约能源的国家政策导向。
（２）在农村地区一般情况下平均负载率为１５％～２０％，ＳＨ１２较Ｓ７多投资回收年限稍长，但较Ｓ９多投资的回收年限较短，说明在农村地区权衡ＳＨ１２、Ｓ９的投资及节能效益时，应做出推广应用ＳＨ１２代替Ｓ９的决策。
（３）在工矿企业中，实行三班制，负载率一般在５０％～８０％，ＳＨ１２多投资的回收年限较农村地区短，其投资效益更加显著。
（４）广泛推广应用非晶合金铁芯变压器，无论是在农村地区的农网改造，还是在厂矿企业，尤其是在新建的配电室变电站中，建议均应采用ＳＨ１２，如一次性投资到位，可避免短期的重复投资。
【关键词】变压器；高耗能；节电潜力；社会效益
我国变压器损耗电能如此之大，是由于我国的城乡电网中和企业电网中老的高能耗变压器数量太大之故。城乡电网中不仅有大量六、七十年代老旧变压器，有些单位还有四、五十年代变压器在运行，总计有1百多万台，占社会拥有量的40％以上。由于老旧变压器拥有量大，造成我国电网线损率过高。使我国电网结构中科技含量远远落后于发达国家。老旧变压器长期超期服役，更新速度慢，其主要原因是我国普遍存在资金短缺以及耗能设备更新观念落后，管理落后和技术经济决策失误所造成的。
1.变压器更新换代的科学决策
在新世纪，在城乡电网改造中，我们要运用知识经济和科学技术，加速老旧变压器的更新换代。在变压器更新换代中要有科学决策。
1.1树立商品经济中优胜劣汰的竞争观
现代化耗能设备管理的决策要求人们必须从产品经济观念转变为商品经济观念；从封建闭锁的小农经济观念转变为商品经济中的竞争观念，竞争的规律就是优胜劣汰。
1.2树立耗能设备技术磨损观念
耗能设备管理的科学理论的主要基础，从经济寿命观念出发，把产品经济的物质磨损观念转变为技术磨损观念。耗能设备的经济寿命系指耗能设备在制造过程中，不仅考虑设备的物质磨损，更主要的是按技术磨损确定设备的使用年限。耗能设备的"技术磨损"系指耗能设备在使用过程中，一旦社会上制造出的新设备，其技术性能和经济效益已比原设备继续使用优越时，就应按技术磨损进行决策更新设备。
1.3加速高耗能老旧变压器更新换代
是经济效益不好的企业的重要举措之一。因为亏损的企业要想生存下去，必须走扭亏为盈之路。加速老旧变压器更新换代，这是低投入高产出的经济决策。
2.变压器更新换代的节电潜力与社会效益
当前我国高耗能老旧变压器更新换代时，对高耗能老旧变压器淘汰要做到劣中汰劣，对新型变压器选型要做到优中选优，不要单纯立足于变压器资金投入少，更要充分考虑到运行中的节电效果，因此不应选择投资少能耗高的S7型变压器，应选择投资大节电效果好的S9型和非晶态变压器，由于节电效果好，多花的投资能很快收回。
2.1老旧变压器更新要劣中汰劣
当前许多企业中有多台老旧变压器，虽然加速老旧变压器的更新换代能为企业带来可观的经济效益。但由于老旧变压器数量大，不可能在一年内把所有的老旧变压器全部更新掉，必然逐年更新，所以，在多台老旧变压器淘汰中要劣中汰劣，通过定量计算更换掉损耗最大的老旧变压器，即淘汰技术特性最劣者。即用相同的投入资金取得最大节电效果，在电网改造和运行管理中老旧变压器更新淘汰中，不要完全根据出厂年限，应通过定量计算，做到劣中汰劣。
2.2新型变压器选型要优中选优
当前我国推广的高效变压器主要是非晶态和S9型，因此，老旧变压器更新的计算是以节能型的非晶态和S9型变压器代替老旧变压器；而新型变压器选型的计算是以S9型代替S7型变压器。下面仅对其节能效果与投资效益做一计算实例。
2.2.1节能变压器的计算公式
（１）有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ（１）
（２）无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ（２）
（３）综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ（３）
Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
式中：Ｑ０——空载无功损耗（ｋｖａｒ）；Ｐ０——空载损耗（ｋＷ）；ＰＫ——额定负载损耗（ｋＷ）；ＳＮ——变压器额定容量（ｋＶＡ）；Ｉ０％——变压器空载电流百分比；ＵＫ％——短路电压百分比；β——平均负载系数；ＫＴ——负载波动损耗系数；ＱＫ——额定负载漏磁功率（ｋｖａｒ）；ＫＱ——无功经济当量（ｋＷ／ｋｖａｒ）
2.2.2计算条件
（１）取ＫＴ＝１．０５。
（２）变压器容量ＳＮ＝８００ｋＶＡ联结组别为Ｙ·ｙｎｏ。
（３）对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ。
（４）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝２０％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝７５％，以下按这两种情况计算。
（５）变压器（８００ｋＶＡ）价格为Ｓ７＝７６０００元，Ｓ９＝９１０００元，ＳＨ１２＝１１８３００元。
（６）变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ。
（７）电费按综合电费０．６０元／ｋＷｈ（未按两部电价计算方法）。
（８）变压器空载损耗Ｐ０、负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％。
2.2.3计算实例
根据计算公式及计算条件，按β＝２０％和β＝７５％两种情况分析，计算过程及结果略。
2.2.4投资价差回收年限
静态投资回收期：不考虑投资的货币时间价值，
ＳＮ＝８００ｋＶＡ的ＳＨ１２较Ｓ７多投资：ΔＣＳ７＝１１８３００－７６０００＝４２３００元
ＳＨ１２较Ｓ９多投资： ΔＣＳ９＝１１８３００－９１０００＝２７３００元
在β＝２０％时，多投资的回收年限为：
ＴＳ７＝＝＝４．４９（年）ＴＳ９＝＝＝３．７９（年）
在β＝７５％时，多投资的回收年限为：
Ｔ＇Ｓ７＝＝＝２．５９（年）Ｔ＇Ｓ９＝＝＝３．７９（年）
3.根据以上计算结果，可得出如下结论
（１）ＳＨ１２较Ｓ７，Ｓ９多投资的部分均在政策规定的年限内收回，因此目前推广应用ＳＨ１２符合节约能源的国家政策导向。
（２）在农村地区一般情况下平均负载率为１５％～２０％，ＳＨ１２较Ｓ７多投资回收年限稍长，但较Ｓ９多投资的回收年限较短，说明在农村地区权衡ＳＨ１２、Ｓ９的投资及节能效益时，应做出推广应用ＳＨ１２代替Ｓ９的决策。
（３）在工矿企业中，实行三班制，负载率一般在５０％～８０％，ＳＨ１２多投资的回收年限较农村地区短，其投资效益更加显著。
（４）广泛推广应用非晶合金铁芯变压器，无论是在农村地区的农网改造，还是在厂矿企业，尤其是在新建的配电室变电站中，建议均应采用ＳＨ１２，如一次性投资到位，可避免短期的重复投资。