Pierderi fără sarcină, pierderi cu sarcină și costul real al unui transformator pe parcursul a 30 de ani

Un transformator de distribuție de 630 kVA costă aproximativ cât o mașină de gamă medie. Pe parcursul vieții sale, va transforma de mai multe ori acea valoare în căldură. Utilitățile au evaluat pierderile transformatorului în bani de zeci de ani; cumpărătorii industriali rareori fac acest lucru. Acest articol arată metoda și de ce aceasta schimbă deciziile de achiziție.

Două tipuri de pierderi

• Pierderi fără sarcină P0 (pierderi de fier sau de miez) apar din magnetizarea miezului. Ele sunt constante ori de câte ori transformatorul este alimentat – 8 760 de ore pe an – indiferent de sarcină.
• Pierderi cu sarcină Pk (pierderi de cupru) sunt pierderi I²R în înfășurări plus pierderi de dispersie. Ele variază cu pătratul sarcinii: la 50 % sarcină, ele reprezintă 25 % din valoarea nominală.

Metoda de capitalizare A/B

Fiecare watt de pierdere este atribuit o valoare prezentă în euro. Cumpărătorul compară apoi ofertele pe baza prețului de achiziție + A × P0 + B × Pk mai degrabă decât pe baza prețului singur.

A (€/W de pierdere fără sarcină) = prețul energiei × 8 760 h × factorul de anuitate.
B (€/W de pierdere cu sarcină) = A × (factorul mediu de sarcină)².

Presupuneri exemplu: electricitate 0.15 €/kWh, viață de 30 de ani, rată de discount de 5 % (factor de anuitate ≈ 15.4), sarcină medie 50 %.

• A = 0.15 €/kWh × 8.76 kWh/W·a × 15.4 = 20.2 €/W
• B = 20.2 × 0.5² = 5.1 €/W

Exemplu lucrat: 630 kVA

	Ofertă 1 – valori limită de nivel 2	Ofertă 2 – design cu pierderi reduse
Preț de achiziție	9 500 €	10 900 €
P0	540 W	430 W
Pk	4 600 W	4 600 W
Pierderi fără sarcină capitalizate (A = 20.2 €/W)	10 900 €	8 690 €
Pierderi cu sarcină capitalizate (B = 5.1 €/W)	23 460 €	23 460 €
Cost total de proprietate	43 860 €	43 050 €

Transformatorul mai scump este cu 810 € mai ieftin pe parcursul vieții sale – iar pierderile, la această sarcină, valorează de 3.5 ori prețul de achiziție. Rețineți că cifrele depind foarte mult de factorul de sarcină: pentru un transformator care este inactiv cea mai mare parte a timpului (o alimentare de rezervă rar utilizată, o instalație PV noaptea) termenul de pierdere fără sarcină domină; pentru o instalație de proces la 80 % sarcină, termenul de pierdere cu sarcină domină.

Concluzii practice

1. Nu comparați niciodată transformatoarele doar pe baza prețului – comparați prețul plus pierderile capitalizate.
2. Pentru transformatoare ușor încărcate, plătiți pentru P0 redus. Pentru cele foarte încărcate, plătiți pentru Pk redus.
3. Nu supra-dimensionați "pentru a fi în siguranță": o unitate de 1 000 kVA la 30 % sarcină are pierderi totale mai mari decât o unitate de 630 kVA la 50 %.
4. Cereți raportul de testare de rutină – valorile garantate valorează ceva doar dacă sunt măsurate pe unitatea dumneavoastră.

Inginerii noștri efectuează acest calcul pentru dumneavoastră: trimiteți profilul de sarcină așteptat și prețul energiei cu solicitarea dumneavoastră, iar noi vă returnăm clasificarea și varianta cu cel mai mic cost total, nu doar cel mai mic preț.