Gubici bez opterećenja, gubici pri opterećenju i stvarni trošak transformatora tokom 30 godina

Distribucioni transformator od 630 kVA košta otprilike koliko i automobil srednje klase. Tokom svog životnog veka, on će pretvoriti nekoliko puta tu vrednost u toplotu. Komunalne kompanije su decenijama procenjivale gubitke transformatora u novcu; industrijski kupci to retko rade. Ovaj članak prikazuje metodu i zašto ona menja odluke o kupovini.

Dve vrste gubitaka

• Gubici bez opterećenja P0 (gubici od gvožđa ili jezgra) nastaju usled magnetizacije jezgra. Oni su konstantni kada god je transformator pod naponom – 8 760 sati godišnje – bez obzira na opterećenje.
• Gubici pri opterećenju Pk (gubici od bakra) su I²R gubici u namotajima plus gubici od strujanja. Oni variraju sa kvadratom opterećenja: pri 50 % opterećenju, oni su 25 % od nominalne vrednosti.

A/B metoda kapitalizacije

Svaki vat gubitka se dodeljuje sadašnjoj vrednosti u evrima. Kupac zatim upoređuje ponude na kupovna cena + A × P0 + B × Pk umesto samo na cenu.

A (€/W gubitka bez opterećenja) = cena energije × 8 760 h × faktor anuiteta.
B (€/W gubitka pri opterećenju) = A × (prosečan faktor opterećenja)².

Primer pretpostavki: struja 0.15 €/kWh, 30-godišnji vek, 5 % kamatna stopa (faktor anuiteta ≈ 15.4), prosečno opterećenje 50 %.

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

Obrađeni primer: 630 kVA

	Ponuda 1 – Granice nivoa 2	Ponuda 2 – dizajn sa niskim gubicima
Kupovna cena	9 500 €	10 900 €
P0	540 W	430 W
Pk	4 600 W	4 600 W
Kapitalizovani gubici bez opterećenja (A = 20.2 €/W)	10 900 €	8 690 €
Kapitalizovani gubici pri opterećenju (B = 5.1 €/W)	23 460 €	23 460 €
Ukupni trošak vlasništva	43 860 €	43 050 €

Skuplji transformator je 810 € jeftiniji tokom svog životnog veka – a gubici, pri ovom opterećenju, vrede 3.5 puta više od kupovne cene. Imajte na umu da se cifre u velikoj meri oslanjaju na faktor opterećenja: za transformator koji je većinu vremena u stanju mirovanja (retko korišćeni rezervni dovod, PV postrojenje noću) termin bez opterećenja dominira; za procesno postrojenje pri 80 % opterećenju, termin gubitka pri opterećenju dominira.

Praktični zaključci

1. Nikada ne upoređujte transformator samo po ceni – uporedite cenu plus kapitalizovane gubitke.
2. Za slabo opterećene transformatorе, plaćajte za nizak P0. Za jako opterećene, plaćajte za nizak Pk.
3. Ne prekomerno dimenzionirajte "da biste bili sigurni": jedinica od 1 000 kVA pri 30 % opterećenju ima veće ukupne gubitke od jedinice od 630 kVA pri 50 %.
4. Tražite izveštaj o rutinskom testiranju – garantovane vrednosti su vredne samo ako su mjerene na vašoj jedinici.

Naši inženjeri vrše ovaj proračun za vas: pošaljite očekivani profil opterećenja i cenu energije sa vašim upitom, a mi vraćamo ocenu i varijantu sa najnižim ukupnim troškom, a ne samo najnižom cenom.