Ztráty bez zatížení, ztráty při zatížení a skutečné náklady transformátoru za 30 let
Transformátor stojí více na provoz než na nákup. Jak kapitalizovat ztráty bez zatížení a ztráty při zatížení metodou A a B, s příkladem pro jednotku 630 kVA – a proč je nejlevnější nabídka zřídka nejlevnějším transformátorem.
Distribuční transformátor 630 kVA stojí přibližně tolik jako auto střední třídy. Během své životnosti přemění několikrát tuto hodnotu na teplo. Energetické společnosti hodnotily ztráty transformátorů v penězích po desetiletí; průmysloví kupci to zřídka dělají. Tento článek ukazuje metodu a proč mění rozhodování o nákupu.
Dva druhy ztrát
- Ztráty bez zatížení P0 (železné nebo jádrové ztráty) vznikají magnetizací jádra. Jsou konstantní, kdykoli je transformátor napájen – 8 760 hodin ročně – bez ohledu na zatížení.
- Ztráty při zatížení Pk (měděné ztráty) jsou ztráty I²R ve vinutích plus ztráty z odchylek. Liší se se čtvercem zatížení: při 50 % zatížení představují 25 % jmenovité hodnoty.
Metoda kapitalizace A/B
Každý watt ztráty je přiřazen současné hodnotě v eurech. Kupující pak porovnává nabídky na nákupní cena + A × P0 + B × Pk místo pouze na cenu.
A (€/W ztráty bez zatížení) = cena energie × 8 760 h × anuitní faktor.
B (€/W ztráty při zatížení) = A × (průměrný faktor zatížení)².
Předpoklady příkladu: elektřina 0,15 €/kWh, životnost 30 let, 5 % diskontní sazba (anuitní faktor ≈ 15,4), průměrné zatížení 50 %.
- A = 0,15 €/kWh × 8,76 kWh/W·a × 15,4 = 20,2 €/W
- B = 20,2 × 0,5² = 5,1 €/W
Příklad: 630 kVA
| Nabídka 1 – Limity třídy 2 | Nabídka 2 – design s nízkými ztrátami | |
|---|---|---|
| Nákupní cena | 9 500 € | 10 900 € |
| P0 | 540 W | 430 W |
| Pk | 4 600 W | 4 600 W |
| Kapitalizované ztráty bez zatížení (A = 20,2 €/W) | 10 900 € | 8 690 € |
| Kapitalizované ztráty při zatížení (B = 5,1 €/W) | 23 460 € | 23 460 € |
| Celkové náklady na vlastnictví | 43 860 € | 43 050 € |
Dražší transformátor je během své životnosti o 810 € levnější – a ztráty, při tomto zatížení, mají hodnotu 3,5násobku nákupní ceny. Všimněte si, že čísla silně závisí na faktoru zatížení: pro transformátor, který většinu času nepracuje (zřídka používaný záložní přívod, solární elektrárna v noci) dominuje termín bez zatížení; pro procesní závod při 80 % zatížení dominuje termín ztráty při zatížení.
Ceny v tabulce jsou ilustrativní. Důležitá je metoda: požádejte o zaručené hodnoty P0 a Pk, vložte svou vlastní cenu energie a faktor zatížení a porovnejte. Každá produktová stránka PNACHO zveřejňuje obě hodnoty, takže můžete provést výpočet před tím, než požádáte o nabídku.
Praktické závěry
- Nikdy neporovnávejte transformátory pouze podle ceny – porovnávejte cenu plus kapitalizované ztráty.
- Pro málo zatížené transformátory plaťte za nízké P0. Pro silně zatížené plaťte za nízké Pk.
- Nepřevažujte "pro jistotu": jednotka 1 000 kVA při 30 % zatížení má vyšší celkové ztráty než jednotka 630 kVA při 50 %.
- Požádejte o zprávu o rutinním testu – zaručené hodnoty mají smysl pouze pokud jsou měřeny na vaší jednotce.
Naši inženýři provedou tento výpočet za vás: zašlete očekávaný profil zatížení a cenu energie se svou poptávkou a my vrátíme výkon a variantu s nejnižšími celkovými náklady, nejen s nejnižší cenou.
Další čtení: No-load losses in Tier 2 transformers. How to calculate the real cost? (energeks.com, EN) · Straty jałowe w transformatorach Tier 2. Jak policzyć realny koszt? (energeks.pl, PL)
Poptejte nabídku na váš transformátor PNACHO
Pošlete nám výkon, napětí a místo instalace – naši inženýři vyberou vhodnou konfiguraci a pošlou nabídku do 24 hodin.