標竿案例
綜合科館合併變壓器負載
143
變壓器
105年度
案例編號:105-F02-103-PS01 | 行業別:教育業 | 技術別:電力系統(PS)
節省電力
27
(仟度/年)
能源節約量
7
(KLOE/年)
減碳量
14
(公噸/年)
投資金額
93 仟元/年
節省費用
92 仟元/年
回收年限
1

案例說明

1. 綜合科館電力系統高壓變壓器動力迴路TR11~TR14總設計容量3,350kVA。 2. 電力系統除了供應電力予下游的各用電設備使用之外,變壓器設備在變壓過程中產生的電力耗損亦是主要的耗能來源之一,目前各高壓迴路變壓器負載率為2~17%,負載率偏低。 3. 將相同供應電壓之迴路負載合併使用1顆變壓器,提升負載率,減少耗能。變壓器通電時皆有鐵損(因為只要一次側有電壓變動,就會產生磁通變化),供應負載電流時則有銅損。(變壓器滿載銅損、鐵損比等於3,負載率於57%時,則變壓器的運轉效率最高。

設計理念或改善流程

1.一般而言當變壓器滿載銅與鐵損之比約為3,而當負載率在57.7%左右時,變壓器之運轉效率最高,因此,若有低負載率之變壓器,可將負載併入鄰近變壓器,停用一台變壓器,以求降低損失。
2.依據CNS598配電用變壓器標準中有規定變壓器之全損失,表(二)國內三相電力用變壓器製造廠標準係符合CNS598之規定,本提案基於此國內三相電力用變壓器製造廠標準進行效益計算,且依據EMS監視系統之資料庫資料取得TR-11~14等4只變壓器之全年實際平均負載率分別為20.8%、19.4%、5.6%及24.5%進行計算。另本案平均電價為3.4元/kWH
3.四台變壓器(TR-11:3ψ22.8kV 1,000kVA、TR-12:3ψ22.8kV 1,000kVA 變壓器之滿載銅損與鐵損分別為11,500W及2,280W。)
(TR-13:3ψ22.8 kV 750kVA變壓器之滿載銅損與鐵損分別為9,450W及1,700W)
(TR-14:3ψ22.8 kV 600kVA變壓器之滿載銅損與鐵損分別為7,560W及1,700W)
將TR-12~14等3台變壓器合併負載於TR-11,合併前後之無載損失,計算如下:
4. 合併前變壓器損失為:
TR-11:[2,280W+11,500W×(20.8%)^2]=2,778W
TR-12:[2,280W+11,500W×(19.4%)^2]=2,706W
TR-13:[1,700W+9,450W×(5.6%)^2]=1,729W
TR-14:[1,700W+7,560W×(24.5%)^2]=2,154W
5. 合併後變壓器損失為(使用一台TR-11:1,000kVA):2,280W+11,500W×(59.1%)^2=6,296W=6.3kW

成效分析

改善前耗能(kWh/年):(2,778W+2,706W+1,729W+2,154W)*8760hr/1000=82,114 kWh/年
改善後耗能(kWh/年):6.3kW*8760=55,159 kWh/年
改善後抑低尖峰(kW/年):(2,778W+2,706W+1,729W+2,154W)/1000-6.3kW=3.08 kW
改善後節約(kWh/年):82,114 kWh/年-55,159 kWh/年=26,955 kWh/年
改善後節約率(%/年):26,955 kWh/年/82,114 kWh/年*100%=32.83%
改善後節省電費(萬元/年):(26,955 kWh/年*3.4元/kWh)/10000=9.2萬元
減碳效益(ton-CO2/年):26,955 kWh/年*0.532kg/kWh/1000=14.34 ton-CO2/年
投資費用(萬元/年):9.3萬
投資回收年限(年): 9.3/ 8.6萬元/年=1.01年

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