S11, S13, S22: Porovnanie energetickej účinnosti transformátora 33 kV

Poznámka:33 kV je bežné menovité napätie v zahraničí, ktoré zodpovedá triede napätia 35 kV v Číne; zhoda je založená na národnej norme GB 20052-2024, „Minimálne prípustné hodnoty energetickej účinnosti a stupne energetickej účinnosti pre výkonové transformátory“.
• S11:Starší model; efektívnosť klesá pod stupeň 3. Nová výroba a predaj sú v Číne od 1. februára 2025 zakázané, aj keď sa naďalej široko používajú v zámorských projektoch.
• S13:3. stupeň energetickej účinnosti (norma minimálnej základnej{1}}úrovne); využíva vysoko-kvalitnú zrnitú-orientovanú kremíkovú oceľ.
• S22:1. stupeň energetickej účinnosti (najvyššia účinnosť); využíva jadro-kvalitnej kremíkovej ocele alebo amorfnej zliatiny; ponúka najnižšie straty.

Definície straty:

Žiadna-strata záťaže (strata železa):Nepretržitá strata vždy, keď je vysokonapäťová strana pod napätím, nezávisle od záťaže;

Strata zaťaženia (strata medi, pri 75 stupňoch):Mení sa so zaťažovacím prúdom a dosahuje maximum pri menovitom zaťažení.

I. Porovnávacia tabuľka typickej kapacity vs. straty (33 kV/0,4 kV, vypnutý-zmena odbočky obvodu, Dyn11, skratová{6}}impedancia 6,5 ​​%)

Trendy:

1. V porovnaní s modelom S11 model S13 primárne znižuje straty bez-záťaže, zatiaľ čo straty pri zaťažení zostávajú v podstate nezmenené;
2. Model S22 výrazne znižuje straty pri nulovej záťaži a záťaži; straty medi sú znížené približne o 28 % v porovnaní s S11 a straty železa sú takmer polovičné.

II. Základná technológia a materiálové rozdiely

S11 (33 kV)

• Jadro:kremíková oceľ so štandardným zrnom-; tradičný postup vrstvenej laminácie.
• Vlastnosti:Najnižšie obstarávacie náklady; relatívne vysoké straty; postupne vyradené na domácom trhu, ale široko používané v zámorských projektoch (Afrika, juhovýchodná Ázia).
• Nevýhody:Vysoké náklady na elektrickú energiu v dôsledku strát železa počas 24-hodinovej prevádzky pod napätím; vyššie hladiny hluku.

S13 (33 kV) (úroveň energetickej účinnosti 3)

• Jadro:vysokokvalitná -zrnitá-orientovaná kremíková oceľ; stupňovitá laminácia-lap (odstupňovaný pokosový spoj).
• Vlastnosti:Výrazne znížené-straty bez zaťaženia; straty pri zaťažení porovnateľné s S11; vyvážený pomer nákladov{2}}výkonu; najnižší prah vstupu na domáci trh; spĺňa zámorské certifikačné normy SONCAP/SANS.
• Aplikácie:Projekty s výraznými výkyvmi zaťaženia, miernym ročným prevádzkovým časom a obmedzenými rozpočtami.

S22 (33 kV) (úroveň energetickej účinnosti 1)

• Jadro:Ultra-vysokokvalitná-kremíková oceľ alebo amorfná zliatina; proces vákuového žíhania; vinutia majú zväčšené medené prierezy-na zníženie strát pri zaťažení.
• Vlastnosti:Nízke-záťaže a straty pri zaťažení; nižšia hladina hluku; najvyššie obstarávacie náklady; výrazné úspory elektrickej energie počas-dlhodobej prevádzky.
• Aplikácie:FV/veterné elektrárne s nárastom{0}}elektrární, továrne s nepretržitou 24-hodinovou prevádzkou, dátové centrá, regióny s vysokými cenami elektriny a projekty vyžadujúce uhlíkovú neutralitu.

III. Hrubé ročné odhady úspor elektrickej energie (na základe 1 000 kVA, 33 kV, celoročné-napájanie, priemerný koeficient zaťaženia 60 %)

1. S11: Celková ročná strata energie ≈ 101 200 kWh
2. S13: Celková ročná strata energie ≈ 88 500 kWh; ročná úspora oproti S11 ≈ 12 700 kWh
3. S22: Celková ročná strata energie ≈ 64 400 kWh; ročná úspora oproti S11 ≈ 36 800 kWh
Čím vyšší je koeficient zaťaženia, tým výraznejšia sa stáva výhoda úspory energie S22-v porovnaní s S13; keď transformátor zostáva pod napätím, ale nezaťažený počas dlhšej doby, plytvanie energiou zo strát železa S11 je obzvlášť významné.

IV. Odporúčania pre výber

1. Nové domáce projekty:S11 je zakázané; vyberte S13 pre štandardné priemyselné aplikácie; uprednostniť S22 pre nové energetické projekty, oblasti s vysokými cenami elektriny alebo aplikácie vyžadujúce dlhé prevádzkové hodiny.
2. Zámorské projekty v Afrike (Nigéria SONCAP, Južná Afrika SANS):Obstarávanie S11 je stále povolené; uprednostnite však S13 alebo S22, ak projekt zahŕňa požiadavky na úsporu energie-alebo financovanie od Svetovej banky/AIIB.
3. Hodnotenie návratnosti investície:S22 ponúka lepšiu nákladovú-efektívnosť tam, kde sú ceny elektriny vysoké a ročné prevádzkové hodiny sú dlhé; S13 je vhodný na krátkodobé-dočasné stavby, zatiaľ čo S22 sa v takýchto prípadoch neodporúča.