熊長虹 馬體 河北唐山供電公司
變壓器利用率=用電量/(變壓器容量×功率因數(shù)×統(tǒng)計(jì)報(bào)告期小時(shí)數(shù))×100%
其中,如果統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)用戶變壓器容量沒有變化,則變壓器容量等于用戶的運(yùn)行容量;如果統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)用戶發(fā)生增容、減容、暫停、復(fù)容等情況,變壓器容量等于計(jì)費(fèi)容量。
根據(jù)上述公式計(jì)算,一個(gè)10千伏供電的容量為315千伏安的用戶,某月用電量為10萬千瓦時(shí),月均功率因數(shù)為0.96,則該月其變壓器利用率為45.93%。
1998年發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》(GE3485-1998)中提出,企業(yè)應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律,正確選擇和配置變壓器容量和臺(tái)數(shù),通過運(yùn)行方式的擇優(yōu),合理調(diào)整負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由此可見,變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與用電負(fù)荷特性以及變壓器容量配置息息相關(guān),變壓器利用率是運(yùn)行變壓器實(shí)際輸出功率與其額定功率的比值,是反映變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的重要指標(biāo)之一。
偏低的變壓器利用率,帶來的是設(shè)備使用效率的降低以及用電資源的浪費(fèi),大工業(yè)用戶還為此支付了本可以節(jié)省下來的基本電費(fèi);另一方面,較高的變壓器利用率,影響變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,使設(shè)備效率降低,不僅會(huì)降低變壓器的絕緣性能,影響使用壽命,嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行,顯然變壓器利用率過高或過低都不利于設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
不同類型用戶由于生產(chǎn)特性不同,其變壓器利用水平也不盡相同,對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)的用戶,如化肥、氯堿、鑄鋼等行業(yè),負(fù)荷較為平穩(wěn),變壓器利用率大多處于60%~80%的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間,而軋鋼等用戶屬于沖擊性負(fù)荷,具備調(diào)整負(fù)荷條件,變壓器利用率總體偏低。
另一方面,變壓器利用率與用戶調(diào)峰情況密切相關(guān)。對(duì)于一班制生產(chǎn)用戶,由于具備較強(qiáng)的調(diào)峰能力,為降低電能成本,部分用戶積極響應(yīng)峰谷電價(jià)政策,集中于電價(jià)最低的低谷時(shí)段生產(chǎn)。以唐山供電公司為例,用戶通過深化調(diào)峰管理,2011年谷段電量占比達(dá)到34.64%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出峰段32.28%以及平段33.08%的比例,峰段與平段負(fù)荷不斷向谷段轉(zhuǎn)移。按照公式分析,深度調(diào)峰用戶的月平均變壓器利用率不會(huì)過高。
按照《電價(jià)說明》相關(guān)規(guī)定,基本電費(fèi)可按變壓器容量計(jì)算,也可按最大需量計(jì)算。用戶選擇按容量還是需量計(jì)費(fèi),變壓器利用率是關(guān)鍵的衡量指標(biāo)。
對(duì)于兩部制電價(jià)用戶,變壓器利用率與容量電價(jià)及需量電價(jià)的匹配關(guān)系息息相關(guān)。以河北為例,根據(jù)國家發(fā)改委電價(jià)調(diào)整文件,自2011年12月1日容量電價(jià)調(diào)整為23.3元/千伏安/月,需量電價(jià)為35元/千伏安/月,因此當(dāng)容量基本電費(fèi)與需量基本電費(fèi)相等時(shí),有:
23.3 s=35x
即:x/s=2/3
其中:s——變壓器容量;x——最大需量。
圖1 容量電費(fèi)與需量電費(fèi)平衡圖
在變壓器利用水平達(dá)到容量電價(jià)/需量電價(jià),即2/3時(shí),按照容量收取基本電費(fèi)和按需量收取基本電費(fèi)相同(見圖1)。換而言之,當(dāng)變壓器利用率達(dá)到2/3時(shí),達(dá)到了容量電費(fèi)與需量電費(fèi)的平衡點(diǎn)。變壓器利用率低于這一平衡點(diǎn),按容量計(jì)算的基本電費(fèi)高于按最大需量計(jì)算的基本電費(fèi),用戶選擇需量計(jì)費(fèi)方式相應(yīng)減少電費(fèi)支出;反之,當(dāng)變壓器利用率高于2/3時(shí),按容量計(jì)算基本電費(fèi)小于按最大需量計(jì)算的基本電費(fèi),用戶選擇容量計(jì)費(fèi)方式更經(jīng)濟(jì)。
對(duì)于供電企業(yè)而言,變壓器66.6%的利用水平最接近經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù),對(duì)于基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式無論是按變壓器容量或按最大需量是同等效力,此時(shí)電網(wǎng)是在安全經(jīng)濟(jì)條件下運(yùn)行。
在營銷管理中,由于私自超過合同約定容量的用電行為具有一定的隱蔽性,存在現(xiàn)場檢查過程中不易發(fā)現(xiàn)、持續(xù)時(shí)間長且難追溯等特點(diǎn),私增容成為營銷管理的頑疾。通過對(duì)抄表周期內(nèi)變壓器利用率的計(jì)算分析,可以極大地提高用電檢查效率,為堵塞管理漏洞提供科學(xué)支撐。
3.2.1 變壓器利用率異常升高
在實(shí)際工作中不法企業(yè)多數(shù)通過偷換變壓器銘牌、以大換小,或不經(jīng)供電企業(yè)允許對(duì)加封的處于冷備用的變壓器轉(zhuǎn)為熱備用,以及不經(jīng)供電企業(yè)私自增加變壓器容量等方式逃避基本電費(fèi),達(dá)到少交電費(fèi)目的。盡管企業(yè)沒有辦理增容、復(fù)容手續(xù),但用戶抄表周期內(nèi)變壓器利用率卻大幅上升,不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,甚至重載過載運(yùn)行,用戶單位電價(jià)(總電費(fèi)/電量)中基本電費(fèi)含量(基本電費(fèi)/電量)嚴(yán)重偏低,對(duì)于存在上述現(xiàn)象用戶在分析基礎(chǔ)上有針對(duì)性的實(shí)施現(xiàn)場檢查,很容易發(fā)現(xiàn)其中的問題。
3.2.2 變壓器利用率時(shí)段性偏高
特別需要引起注意的是在變壓器平均利用率合理情況下時(shí)段性利用率偏高問題,由于平均利用率的合理使時(shí)段性利用率偏高具有一定的隱蔽性,期間的問題容易被忽視。此類用戶通常為享受低谷電價(jià)進(jìn)行深度調(diào)峰,在低谷時(shí)段滿負(fù)荷運(yùn)行,高峰時(shí)段基本不安排生產(chǎn),只維持企業(yè)基本運(yùn)營,可以通過不同時(shí)段的電量分布看到這一明顯生產(chǎn)特征。
以唐山供電公司某機(jī)械加工用戶為例,該戶運(yùn)行變壓器容量315千伏安,2011年總電量為1712924千瓦時(shí),其中谷段電量1126072千瓦時(shí),占總電量比例65.74%;峰段電量65984千瓦時(shí),占比3.85%;平段520868千瓦時(shí),占比30.41%,年均功率因數(shù)0.93。
計(jì)算該用戶月均變壓器利用率=
142744/(315×720×0.93)×100%=67.67%
谷段變壓器利用率=
1126072/(315×240×0.93)×100%=133.47%
從用戶年度月均變壓器利用率看,67.67%的利用水平處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間,但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),用戶谷段變壓器利用率超過100%,達(dá)到了133.47%,初步判斷谷段嚴(yán)重超容。根據(jù)這一分析結(jié)果,通過用電人員現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)了用戶存在私自增容現(xiàn)象并及時(shí)進(jìn)行了處理,挽回了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)損失,消除了安全隱患。
有助于合理選擇配電變壓器容量。以變壓器利用率為依據(jù),合理配置變壓器容量。配電變壓器設(shè)計(jì)原則一般規(guī)定:變壓器的經(jīng)常負(fù)荷應(yīng)大于變壓器額定容量的60%為宜。因此選擇變壓器時(shí),其利用率應(yīng)在60%左右。
有助于合理辦理用電業(yè)務(wù)及調(diào)整負(fù)荷。通過對(duì)變壓器利用率的分析可以看出,低變壓器利用率水平下用戶可以通過及時(shí)辦理減容、暫停等業(yè)務(wù),達(dá)到減少電費(fèi)支出及降低變壓器本身的電能損耗目的,同時(shí)使多余的用電容量能夠滿足其他用戶需求,提高用電資源整體使用效率;另一方面選擇按最大需量計(jì)算基本電費(fèi)給了用戶控制需量的激勵(lì)機(jī)制,自身利益驅(qū)動(dòng)的需量控制使用戶主動(dòng)削峰填谷,對(duì)于降低電網(wǎng)高峰負(fù)荷、提高負(fù)荷率、緩解電力供需矛盾、緩建或免建電廠、減少或避免新增輸配電容量、提高發(fā)電機(jī)組利用率都有十分重要的意義。
通過變壓器利用率分析繼而延伸至用戶計(jì)費(fèi)方式的選擇,可以提高電能使用效率,科學(xué)合理地降低用戶使用電能的成本,增強(qiáng)市場競爭力,提高經(jīng)濟(jì)效益,良好的資金流可以提高用戶電費(fèi)繳納能力,帶動(dòng)電力市場健康平穩(wěn)發(fā)展。
對(duì)于用戶而言無論是配電變壓器容量的選擇還是基本電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式的確定,通過變壓器利用率的平衡分析,有助于優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式、降低設(shè)備能耗,對(duì)合理配置資源、推動(dòng)節(jié)能管理不斷深入具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)性。電網(wǎng)企業(yè)通過深入挖掘變壓器利用率背后的營銷管理內(nèi)涵,對(duì)于堵塞管理漏洞、降低用戶電能成本有指導(dǎo)作用,對(duì)全社會(huì)用電資源配置釋放出積極信號(hào),繼而推動(dòng)電力市場良性發(fā)展。