Khi so sánh một biến áp hợp kim vô định dạng 400 kVA với một biến áp thép silicon thông thường, giá mua chỉ là một phần của tính toán. Câu hỏi quan trọng nhất đối với nhiều dự án phân phối điện là:

Máy biến áp có thể tiết kiệm bao nhiêu chi phí điện trong thời gian hoạt động của nó và sẽ mất bao lâu để phục hồi khoản đầu tư ban đầu cao hơn?

Đối với các ứng dụng có thời gian năng lượng dài và tải trọng tương đối nhẹ, một biến áp hợp kim vô định dạng có thể giảm đáng kể tổn thất không tải. Tuy nhiên, giá mua cao hơn và các đặc điểm cốt lõi khác nhau có nghĩa là nó không tự động là lựa chọn kinh tế nhất cho mỗi dự án.

Bài viết này sử dụng một biến áp 400 kVA như một ví dụ và giải thích cách ước tính lợi ích tiết kiệm năng lượng hàng năm.

1. Tại sao Máy biến áp hợp kim vô định hình có tổn thất không tải thấp hơn?

Cốt lõi là một trong những khác biệt quan trọng nhất giữa một biến áp thép silicon thông thường và một biến áp hợp kim vô định dạng.

Máy biến áp phân phối thông thường thường sử dụng tấm thép silicon định hướng hạt với độ dày khoảng0,23-0.35 mm . Lõi hợp kim vô hình sử dụng vật liệu kính kim loại chỉ dày khoảng một phần mười.

Dải hợp kim vô định dạng cực kỳ mỏng và đặc điểm từ của nó giúp giảm tổn thất lõi trong quá trình từ hóa và từ hóa lặp đi lặp lại.

Điều này đặc biệt quan trọng bởi vìmất tải xảy ra bất cứ khi nào biến áp được cung cấp năng lượng, ngay cả khi biến áp cung cấp ít hoặc không có tải.

Do đó, một biến áp vẫn được cung cấp năng lượng 24 giờ một ngày có thể tiêu thụ một lượng điện đáng kể thông qua tổn thất lõi trong suốt một năm.

2. So sánh biến áp 400 kVA không mất tải

Đối với một biến áp 400 kVA, các giá trị sau đây có thể được sử dụng như một so sánh thực tế:

Đối với các mục đích tính toán, chúng ta có thể sử dụng300 Wcho biến áp thép Silicon và170 Wcho biến áp hợp kim vô định dạng.

Sự khác biệt là:

300 W − 170 W = 130 W

Điều này có nghĩa là biến áp hợp kim vô định dạng có thể giảm mất mát không tải bằng khoảng130 Wtrong các điều kiện giả định.

Sự khác biệt này có thể trông nhỏ vào lúc đầu. Tuy nhiên, biến áp thường được cung cấp năng lượng liên tục.

3. Nó có thể tiết kiệm bao nhiêu điện trong một năm?

Giả sử biến áp vẫn được cung cấp năng lượng trong 24 giờ mỗi ngày và 365 ngày mỗi năm:

Thời gian hoạt động hàng năm = 24 × 365 = 8.760 giờ

Đối với biến áp thông thường:

300 W × 8.760 h = 2.628 kWh/năm

Đối với biến áp hợp kim vô định dạng:

170 W × 8.760 h = 1.489,2 kWh/năm

Do đó, tiết kiệm năng lượng hàng năm ước tính là:

2,628 − 1,489.2 = 1,138.8 kWh/year

Vì vậy, theo các giả định này, một biến áp hợp kim vô định dạng 400 kVA có thể tiết kiệm khoảng1.139 kWh điện mỗi năm thông qua tổn thất không tải thấp hơn.

Tiết kiệm thực tế phụ thuộc vào giá trị thử nghiệm được đảm bảo của nhà sản xuất và thời gian năng lượng thực tế của biến áp.

4. 1.139 kWh đại diện cho bao nhiêu tiền?

Thông số quan trọng tiếp theo là thuế điện.

Ví dụ, nếu giá điện là:

$ 0.10 / kWh

sau đó:

1,138.8 kWh × $0.10/kWh =$113.88/năm

Nếu giá điện là:

$ 0.15 / kWh

sau đó:

1.138.8 kWh ×$0.15/kWh =$170.82/năm

Tại:

$ 0.20 / kWh

Tiết kiệm hàng năm trở thành:

1.138.8 kWh ×$0.20/kWh =$227.76/năm

Điều này chứng minh tại sao giá điện phải được bao gồm khi đánh giá một biến áp hợp kim vô định dạng.

Ví dụ tiết kiệm năng lượng không tải hàng năm

Những con số này đại diện chochỉ tiết kiệm năng lượng không tải . Chúng không bao gồm sự khác biệt về mất tải.

5. Về mất tải thì sao?

Đây là một điểm quan trọng mà đôi khi bị bỏ qua.

Một biến áp có hai loại tổn thất chính:

• Không mất tải - chủ yếu liên quan đến lõi từ và có mặt bất cứ khi nào biến áp được năng lượng.

• Mất tải - chủ yếu liên quan đến kháng cuộn dây và các hiệu ứng phụ thuộc vào tải khác, tăng khoảng với vuông của dòng tải.

Lợi thế của một biến áp hợp kim vô định dạng đặc biệt quan trọng khi biến áp dành một tỷ lệ lớn thời gian hoạt động của nó ở tải nhẹ.

Ví dụ, biến áp phân phối nông thôn có thể vẫn được cung cấp năng lượng suốt cả ngày và đêm trong khi tải trọng thực tế của chúng khác nhau đáng kể. Máy biến áp chiếu sáng đường phố và một số ứng dụng liên quan đến quang điện cũng có thể có hồ sơ hoạt động trong đó giảm mất mát không tải là có giá trị.

Do đó, so sánh các biến áp chỉ bằng công suất định mức của chúng, chẳng hạn như 400 kVA, là không đủ.

Cáchồ sơ tải thực tếCũng nên xem xét.

6. Khi nào một máy biến áp vô định hình 400 kVA kinh tế hơn?

Máy biến áp hợp kim vô định hình đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng với:

• Thời gian năng lượng dài

• Tải trọng trung bình thấp hoặc trung bình

• Thời gian không hoạt động hoặc tải nhẹ đáng kể

• Mạng phân phối nông thôn

• Hệ thống chiếu sáng đường phố

• Một số ứng dụng bước lên quang điện

• Hệ thống phân phối nơi biến áp vẫn được cung cấp năng lượng liên tục

Trong những tình huống này, biến áp có thể dành hàng ngàn giờ hoạt động dưới công suất định mức của nó.

Bởi vì tổn thất không tải xảy ra bất kể biến áp có tải nặng hay không, giảm tổn thất này có thể cung cấp lợi ích kinh tế trong suốt cả năm.

7. Điều gì sẽ xảy ra nếu máy biến áp hoạt động trên tải trọng 80%?

Tình hình trở nên khác nhau khi biến áp hoạt động với tải trọng cao nhất quán.

Ở mức tải cao,Mất tải ngày càng quan trọng . Vì tổn thất tải có liên quan chặt chẽ đến hiện tại, lợi thế kinh tế không thể được xác định đơn giản bằng cách so sánh tổn thất không tải.

Nếu một biến áp 400 kVA hoạt động liên tục trên khoảng80% công suất định mứcSự khác biệt trong tổn thất không tải có thể đại diện cho một tỷ lệ nhỏ hơn của tổng tổng tổn thất năng lượng hàng năm.

Trong các trường hợp như vậy, giá mua cao hơn của một biến áp hợp kim vô định dạng có thể mất nhiều thời gian hơn để phục hồi.

Do đó, trước khi mua, nên so sánh:

Sự khác biệt giá ban đầu + tổn thất không tải hàng năm + tổn thất tải hàng năm + thuế điện + giờ hoạt động dự kiến

thay vì đưa ra quyết định chỉ dựa trên tổn thất lõi thấp hơn của biến áp hợp kim vô định dạng.

8. Phải xem xét giá mua cao hơn 30%

Máy biến áp hợp kim vô định hình thường có giá mua ban đầu cao hơn. Đối với cùng xếp hạng 400 kVA, giá có thể khoảng30% cao hơnhơn một biến áp thông thường, tùy thuộc vào thiết kế, nhà sản xuất, thông số kỹ thuật, thị trường và số lượng đặt hàng.

Ví dụ, nếu một biến áp 400 kVA thông thường chi phí:

$10,000

và mô hình hợp kim vô định dạng chi phí khoảng 30% hơn:

\(10,000 × 1.30 =\)13,000

Đầu tư bổ sung là:

\(13,000 −\)10,000 = $3,000

Nếu tiết kiệm điện hàng năm là 170,82 đô la, thời gian trả lại đơn giản chỉ dựa trên mất mát không tải sẽ là:

\(3,000 ÷\)170.82 ≈ 17.6 years

Ví dụ này cho thấy một điểm quan trọng:

Mất không tải thấp hơn không tự động có nghĩa là thời gian trả lại ngắn.

Kết quả kinh tế thực tế phụ thuộc rất nhiều vào mức điện, giờ hoạt động, hồ sơ tải trọng, giá máy biến áp và giá trị mất mát đảm bảo được cung cấp bởi nhà sản xuất.

9. Ba thông số bạn nên tính trước khi mua

Để so sánh kinh tế thực tế, người mua nên thu thập ba thông số chính.

1. Không mất tải

Đừng chỉ so sánh công suất biến áp. Yêu cầu các nhà cung cấp về sự mất mát không tải được đảm bảo hoặc kiểm tra bằng watt.

Ví dụ này:

Thép silicon: <300 W

Hợp kim vô hình: ≈170 W

2. Tỷ lệ điện

Sử dụng thuế điện thực tế áp dụng cho dự án.

Một biến áp hoạt động trong một khu vực có điện đắt tiền có giá trị tiềm năng lớn hơn từ việc giảm tổn thất so với một biến áp hoạt động nơi điện rẻ tiền.

3. Mức tải thực tế

Đánh giá cách biến áp sẽ hoạt động trong một ngày, tháng và năm thông thường.

Một biến áp hoạt động với tải trọng 20-40% trong một thời gian dài nên được đánh giá khác với một biến áp hoạt động gần 80-100% liên tục.

Tính toán chính xác nhất nên sử dụng đường cong tải hàng năm thay vì tỷ lệ tải giả định duy nhất.

10. Nhược điểm của máy biến áp hợp kim vô hình

Hiệu quả năng lượng chỉ là một phần của việc lựa chọn biến áp.

Lõi hợp kim vô định hình cũng có một số đặc điểm mà người mua nên hiểu.

Đầu tiên, vật liệu cốt lõi tương đối mỏng manh.Tác động cơ học hoặc xử lý không đúng cách có thể gây ra vết nứt hoặc thiệt hại cho lõi, vì vậy các thủ tục vận chuyển, lắp đặt và bảo trì đòi hỏi sự chăm sóc thích hợp.

Thứ hai, tiếng ồn hoạt động có thể cao hơn một chút.Tùy thuộc vào thiết kế biến áp và điều kiện hoạt động, một biến áp hợp kim vô định dạng có thể có mức độ tiếng ồn khoảng2-3 dB cao hơnso với một mô hình thông thường.

Thứ ba, giá mua ban đầu cao hơn.Một mức giá cao khoảng 30% là có thể, mặc dù sự khác biệt thực tế khác nhau tùy thuộc vào thông số kỹ thuật và nhà sản xuất.

Do đó, lựa chọn biến áp nên xem xét không chỉ hiệu quả năng lượng mà còn xử lý cơ khí, yêu cầu âm thanh, chi phí đầu tư và hồ sơ hoạt động dự kiến ​​của dự án.

11. Máy biến áp hợp kim vô định hình 400 kVA có đáng mua không?

Không có câu trả lời phổ quát chỉ dựa trên công suất biến áp.

Đối với ứng dụng 400 kVA, so sánh kinh tế nên bắt đầu với dữ liệu mất mát biến áp thực tế và điều kiện hoạt động.

Tính toán cơ bản là:

Tiết kiệm năng lượng không tải hàng năm = Sự khác biệt không mất tải × giờ năng lượng hàng năm

Sau đó:

Tiết kiệm điện hàng năm = Tiết kiệm năng lượng hàng năm × thuế điện

Cuối cùng:

Thời gian trả lại đơn giản = Chi phí mua thêm ÷ tiết kiệm điện hàng năm

Để đánh giá đầy đủ hơn, mất tải cũng nên được bao gồm.

Nếu biến áp được cung cấp năng lượng liên tục và dành một lượng lớn thời gian ở tải nhẹ, sự mất mát không tải thấp hơn của lõi hợp kim vô định dạng có thể cung cấp một lợi ích dài hạn có ý nghĩa.

Tuy nhiên, nếu biến áp hoạt động liên tục với tải trọng cao, người mua nên chú ý nhiều hơn đến hồ sơ mất mát hoàn chỉnh và tính toán tổng chi phí sở hữu trước khi đưa ra quyết định mua.

Kết luận

Một biến áp hợp kim vô định dạng 400 kVA có thể làm giảm mất mát không tải đáng kể so với một biến áp thép silicon S thông thường. Sử dụng các giá trị ví dụ của300 W so với 170 WLợi thuyết tiết kiệm hàng năm là khoảng1,139 kWhkhi biến áp vẫn được cung cấp năng lượng liên tục trong 8.760 giờ.

Tuy nhiên, tiết kiệm tiền tệ hàng năm phụ thuộc vào tỷ lệ điện địa phương, trong khi thời gian trả lại cũng phụ thuộc vào chi phí mua bổ sung và hồ sơ tải thực tế của biến áp.

Vì lý do này, câu hỏi đúng không chỉ đơn giản là “Một biến áp hợp kim vô định dạng có thể tiết kiệm bao nhiêu điện?”

Một câu hỏi tốt hơn là:

“Nó có thể tiết kiệm bao nhiêu trong điều kiện hoạt động thực tế của tôi và sẽ mất bao nhiêu năm để thu hồi khoản đầu tư bổ sung?”

Đối với các mạng phân phối nông thôn, chiếu sáng đường phố, ứng dụng quang điện và các hệ thống khác có thời gian năng lượng dài và tải trọng tương đối nhẹ, tính toán này có thể đặc biệt quan trọng khi chọn biến áp phân phối 400 kVA.

Công ty TNHH Máy biến áp trẻ