2.2.2.1. Оценка удельной капитализированной стоимости потерь холостого хода

Для оценки потерь холостого хода можно принять, что трансформатор находится под напряжением приблизительно 8000 часов в год. При этом на каждый киловатт потерь холостого хода тратится 8000 кВт/год энергии.

При процентной ставке 14%, сроке службы 25 лет и средней стоимости энергии ,характерной сейчас для тарифов, применяемых для промышленных предприятий, удельная стоимость потерь холостого хода составит:

.

2.2.2.2. Оценка капитализированной стоимости нагрузочных потерь

Для оценки стоимости нагрузочных потерь необходимо оценить изменение нагрузки в течение дня для разных периодов года. Для этого необходимы регулярные замеры потребляемой мощности и тока. Эта информация и служит основанием для определения требований к новому трансформатору. Имея годовой график нагрузки трансформатора и стоимость энергии в какое либо конкретное время, можно рассчитать годовую стоимость потерь. Обычно используется эквивалентная экономическая нагрузка, составляющая около 50% максимальной мощности, но может достигать 100% (на заводах с непрерывным циклом производства). В зависимости от того, является ли нагрузка постоянной или в дальнейшем увеличивается, необходимая мощность трансформатора будет равна или больше первоначальной максимальной мощности.

Уровень принятой при оценке стоимости нагрузочных потерь эквивалентной экономической нагрузки трансформатора характеризуется коэффициентом эквивалентной нагрузки :

(2.24)

где - эквивалентная экономическая нагрузка, кВт;

- номинальная ( максимальная) нагрузка трансформатора, кВт.

В зависимости от возможного графика нагрузки трансформатора значение коэффициента эквивалентной нагрузки применяется обычно в пределах .

Исходя из изложенных положений, для оценки стоимости нагрузочных потерь используется формула:

(2.25)

При использовании тех же данных, что и при расчете (,), для трансформаторов с эквивалентной экономической нагрузкой, равной 0,7 от максимальной (которая принимается равной номинальной) , оценка удельной стоимости нагрузочных потерь составит:

.

В связи с подорожанием стоимости электрической энергии стоимость потерь имеет тенденцию к увеличению.

В табл. 2.12 приведены значения капитализированной стоимости потерь в других странах [2]. Эти значения зависят от класса нагревания, типа трансформатора и мощности. Чем ниже класс напряжения трансформатора, тем эти значения выше.

Таблица 2.12. Капитализированная стоимость потерь в некоторых странах, долл./кВт. Большие значения относятся к меньшим классам напряжения.

Страна	Стоимость потерь холостого хода	Стоимость потерь короткого замыкания
Великобритания	4600÷5000 (100кВ, 33кВ)	775÷1590
США	3000÷4000	1500÷1250
Турция	5000	690÷160
Россия	2670	1300 (≤ 33 кВ, )

Для формирования ММ критерия капитализированных затрат, исходя из изложенных условий капитализации, необходимо выбрать управляемые (независимые) переменные для функции (2.21) и выразить ее через эти управляемые переменные (УП). Поскольку критерий по существу определяет те же характеристики трансформатора, что и критерий приведенных затрат (), то в качестве УП критерия целесообразно выбрать те же переменные, что и для критерия ; отношение потерь короткого замыкания (нагрузочных) к потерям холостого хода (), отношение стоимости системы обмоток трансформатора к стоимости его МС () и магнитную индукцию в МС ().

Кроме того, необходимо учитывать, что оценку проектных вариантов целесообразно выполнять уже на том этапе, на котором известны только основные размеры трансформатора, а также массы активных материалов (электротехнической стали МС, проводникового материала обмоток и типов обмоточных проводов). Поэтому приближенный расчет себестоимости или прейскурантной цены трансформатора основывается на данных о массе и стоимости активных материалов:

, (2.26)

где - отпускная ( прейскурантная) цена трансформатора, грн.;

- указаны в пояснениях к ММ критерия (2.15), (2.16), (2.17).

Условия приведения массы активных материалов трансформатора , через УПивыражается соотношением:

(2.27)

где - активная составляющая напряжения короткого замыкания, %

После преобразования (2.21) с учетом (2.18), (2.19) и (2.27) ММ критерия выразится следующей функцией:

(2.28)

Сопоставление ММ критериев и показывает их одинаковую структуру по отношению и составляющим суммарных затрат на трансформацию электрической энергии. Поэтому можно считать, что оптимизирующие соотношения для управляемых переменных полученных для критерияцелесообразно использовать и при применении критерия.

В табл. 2.12 и 2.13 приведены данные расчетов коэффициентов удельных стоимостей потерь холостого хода и нагрузочных по (2.22) и (2.25) при стоимости электрической энергии .

Как видно из таблиц 2.12 и 2.13 значения исущественно зависят от нормативного срока службы трансформатораи процентной ставкипри постоянной стоимости электрической энергии, но с ростом процентной ставки и нормативного срока службы значенияиуменьшаются.

Таблица 2.12. Удельная стоимость потерь холостого хода в зависимости от срока службы трансформатора и процентной ставкипри стоимости электрической энергии

4	24920	45416	62272	76104	87472
6	23577	41216	54376	64232	71568
8	22344	37576	45616	54992	55472
10	21224	34384	42616	47656	50848
12	20160	32760	38136	41832	43904
14	19040	29232	34384	37072	38472

Таблица 2.13. Удельная стоимость нагрузочных потерь в зависимости от срока службы трансформатора и процентной ставкипри стоимости электроэнергии

4	12210	22180	30550	38300	42800
6	11550	21080	26650	31420	35100
8	10960	19620	22180	26950	27150
10	10420	16840	20480	23400	24930
12	9940	16020	18680	20550	21550
14	9520	14340	16848	18300	18870

При изменении процентной ставки от 4% до 14% иуменьшаются примерно на 37%, а при изменении нормативного срока службы они уменьшаются примерно на 23%. Таким образом, срок службы трансформатораи процентная ставкасущественно влияют на капитализированные затраты.

Технико-экономические показатели критерия изменяются в широком диапазоне и более точно могут определяться по современным экономическим данным (цены на материалы, процентная ставка, стоимость электрической энергии и.т.д.). Поэтому при решении задач оптимизации силовых трансформаторов целесообразно использовать критерий капитализированных затрат.