В прошлом номере нашего журнала (№ 8 (45), сентябрь 2010 г.) эксперты уже рассматривали вопросы выбора трансформатора. Но одного материала недостаточно для того, чтобы в полной мере раскрыть все аспекты этого процесса, поэтому мы продолжаем делиться с вами мнением специалистов.
Второй методологический подход основан на экономическом анализе. Уже в 70-х годах прошлого века многие потребители за рубежом осознали важность полной стоимости трансформатора с учетом капитализированной стоимости потерь. Увеличение стоимости нефти и энергии привело к увеличению капитализированной стоимости потерь. При работе потери в трансформаторе состоят из потерь холостого хода, возникающих вследствие перемагничивания активной стали сердечника и нагрузочных потерь (или потерь короткого замыкания), представляющих потери в меди обмоток, а также дополнительных (добавочных) потерь в стенках бака и других металлических частях, вызванных потоком рассеивания.
Полная стоимость трансформатора состоит из его цены, стоимости транспортирования к месту установки, стоимости монтажа, а также стоимости потерь и обслуживания на весь срок эксплуатации.
Алгоритм экономического обоснования выбора трансформатора, уже разработанный и оформленный в виде «Методики…» можно увидеть на сайте Группы компаний ООО «ЭНЕРГОКАПИТАЛ» (г. Новосибирск).
Этот документ настолько актуален и важен, что цитирую его ниже с изъятием некоторых явно рекламных моментов. Следуя приведенному ниже алгоритму, можно получить стоимостные данные, которые позволят выбрать наилучший трансформатор с точки зрения настоящих и будущих затрат.« 1. Общие положения
…
1.4. Приведенная полная стоимость силовых трансформаторов состоит из следующих составляющих:
• цены приобретения силового трансформатора (условно: капиталообразующие инвестиции потребителя),
• предстоящих эксплуатационных расходов в расчетный период эксплуатации силового трансформатора.
Следует отметить, что высокие эксплуатационные расходы уменьшают ценность силовых трансформаторов для потребителя, низкие — повышают привлекательность предложения.
1.5. Цена приобретения — это отпускная цена на силовой трансформатор на момент заключения Договора поставки.
1.6. К предстоящим эксплуатационным расходам, которые потребитель в состоянии приблизительно оценить, относятся:
• стоимость монтажа на месте эксплуатации,
расходы на проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов,
• ликвидационные расходы (при необходимости),
• стоимость потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора (критерий энергоэффективности).
1.7. Оценка эксплуатационных расходов осуществляется в пределах расчетного периода, продолжительность которого может быть месяц, квартал, год и т.д.
Целесообразно расчетный период принимать равным сроку службы или эксплуатации силового трансформатора.
1.8. С точки зрения потребителя приобретение силовых трансформаторов представляет собой долгосрочное вложение ресурсов, для оценки эффективности этого мероприятия все требуемые вложения и отдачу оценивают с учетом временной ценности денег, т.е. используется принцип дисконтирования реальных денежных потоков. 2. Оценка стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силовых трансформаторов
2.1. Основными электрическими параметрами силового трансформатора, характеризующими экономичность его работы являются:
• потери холостого хода и
• потери короткого замыкания.
2.2. Потери холостого хода возникают вследствие перемагничивания активной стали сердечника. Потери холостого хода не зависят от нагрузки трансформатора и являются постоянной составляющей полных потерь мощности.
Потери холостого хода зависят от качества трансформаторной стали (марки, толщины), технологии изготовления магнитной системы, качества проектирования магнитопровода (профессионального мастерства инженеров, создающих трансформаторы), материальной базы.
2.3. Потери короткого замыкания представляют собой сумму потерь в проводе обмоток и дополнительных потерь в стенках бака и других металлических частях, вызываемых потоками рассеивания. Потери короткого замыкания являются переменной составляющей полных потерь мощности, т.к. изменяются в зависимости от нагрузки трансформатора.
Потери короткого замыкания зависят от материала обмоток (медь, алюминий), плотности тока, количества витков, некоторых инженерных приемов (например, применение транспозиции, оптимальная компоновка строения витка в случае сложного витка, состоящих из нескольких параллельных проводников).
2.4. Номинальные потери холостого хода и короткого замыкания силового трансформатора устанавливаются на стадии конструкторской разработки с учетом технологических возможностей предприятия-производителя и указываются в технических условиях (на серийную продукцию) или технических характеристиках, которые согласовываются с Заказчиком (на нетиповую продукцию).
2.5. Измеренные потери холостого хода и короткого замыкания могут отличаться от номинальных в пределах установленных в технических условиях допусков (в основном допуск на потери холостого хода составляет +15%, допуск на потери короткого замыкания составляет +10%) и указываются в Паспорте на каждый трансформатор.
2.6. Расчет стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора (критерий энергоэффективности трансформатора) производится по формуле: Эi = Тi · (Рх.х. · ЦРх.х. + β2 · Рк.з. · ЦРк.з.), (1) где:
Эi — стоимость потерь электрической энергии в i-ый период эксплуатации силового трансформатора, руб.;
Тi — расчетный срок эксплуатации трансформатора в i-ый период, часов;
Рх.х. — потери холостого хода, кВт;
ЦРх.х. — потери короткого замыкания, кВт;
β — коэффициент загрузки трансформатора, равен отношению тока, протекающего через трансформатор к его номинальному току;
ЦРх.х. = ЦРк.з. — тариф на электроэнергию, руб. на кВт/час. 3. Оценка прочих эксплуатационных расходов, возникающих в процессе эксплуатации силового трансформатора
3.1. В момент ввода силового трансформатора в работу потребитель несет эксплуатационные расходы, связанные с монтажом данного оборудования на объекте и проведением испытаний, предусмотренных ПУЭ.
Суммарные расходы на выполнение вышеперечисленных работ для силовых трансформаторов типа ТМГ, ТМПНГ приблизительно одинаковы.
3.2. Суммарные расходы на проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов для трансформаторов типа ТМГ, ТМПНГ сопоставимы.
Данные расходы должны учитываться в случае сопоставления альтернативных вариантов: ТМ с ТМГ, ТМПН с ТМПНГ.
3.3. В связи с вышеизложенным основную роль, оказывающую максимальное влияние на расходы, возникающие в процессе эксплуатации силового трансформатора, играют его технические характеристики (потери холостого хода и короткого замыкания). 4. Сравнение приведенной полной стоимости силовых трансформаторов. Выбор оптимального варианта.
4.1. Расчет полной стоимости силового трансформатора производится по формуле: T
Цполн. = Цприобр. +∑ Эi, (2)
i=0 где:
Цполн. — полная с тоимость силового трансформатора, руб.;
Цприобр. — цена приобретения силового трансформатора, руб. 4.2. Поскольку приобретение силового трансформатора представляет собой долгосрочное вложение экономических ресурсов с целью создания и получения чистых выгод в будущем, для оценки его стоимости, приведенной к настоящему моменту закупки, используется принцип дисконтирования реальных денежных потоков, т.е. применяется коэффициент дисконтирования.
4.3. Коэффициент дисконтирования определяется из Таблицы коэффициентов дисконтирования (ЈТ), разработанной Economic Development Institute of Word Bank…, либо рассчитывается по формуле: ЈТ=1/(1+Е)i, (3) где:
ЈТ — коэффициент дисконтирования, где i — период эксплуатации (i=0,1…Т);
Е — норма дисконта, % 4.4. Расчет приведенной полной стоимости силового трансформатора производится по формулам: T
Цпривед. = Цприобр. +∑ Эi · 1/(1+Е)i,
i=0
либо
T
Цпривед. = Цприобр. +∑ Эi · ЈТ, (4)
i=0 где:
Цпривед. — приведенная полная стоимость силового трансформатора, руб. 4.5. Расчет приведенной полной стоимости силового трансформатора производится для всех альтернативных вариантов.
4.6. На основании произведенных расчетов потребитель выбирает/закупает оптимальный (по техническим и экономическим характеристикам) вариант силового трансформатора. 5. Демонстрационный пример
5.1. Перед покупателем стоит задача выбрать оптимальный (по техническим и экономическим характеристикам) силовой трансформатор из ряда альтернативных вариантов:
• либо трансформатор серии ТМГ11-630,
• либо трансформатор серии ТМГ12-630.
Для этого потребитель в соответствии с вышеизложенной Методикой рассчитывает: А) Упрощенный вариант — полную стоимость альтернативных вариантов и принимает окончательное решение о закупке силового трансформатора, в частности: Полная стоимость ТМГ11-630:
Цполн. = 236 383 + 25 *129 019 = 3 461 858 руб., где:
236 383 — отпускная цена на ТМГ11-630 на момент заключения Договора поставки, руб.;
25 — срок эксплуатации ТМГ11-630, лет;
129 019 — стоимость потерь электроэнергии за 1 год эксплуатации ТМГ11-630, руб. Полная стоимость ТМГ12-630:
Цполн. = 260 194 + 25 *112 503 = 3 072 769 руб., где:
260 194 — отпускная цена на ТМГ12-630 на момент заключения Договора поставки, руб.;
25 — срок эксплуатации ТМГ12-630, лет;
112 503 — стоимость потерь электроэнергии за 1 год эксплуатации ТМГ12-630, руб. Б) Актуальный вариант — приведенную полную стоимость альтернативных вариантов и принимает окончательное решение о закупке силового трансформатора, в частности: Приведенная полная стоимость ТМГ11-630:
Цпривед. = 236 383 + 1 171 232 = 1 407 615 руб., где:
236 383 — отпускная цена на ТМГ11-630 на момент заключения Договора поставки, руб.;
1 171 232 — стоимость потерь электроэнергии за 25 лет эксплуатации ТМГ11-630 с учетом коэффициента дисконтирования, руб. Приведенная полная стоимость ТМГ12-630:
Цпривед. = 260 194 + 1 021 301 =1 281 495 руб., где:
260 194 — отпускная цена на ТМГ12-630 на момент заключения Договора поставки, руб.;
1 021 301 — стоимость потерь электроэнергии за 25 лет эксплуатации ТМГ12-630 с учетом коэффициента дисконтирования, руб.
Цены на трансформаторы указаны в российских рублях, без НДС, на условиях EXW…». Прокомментируем представленный выше алгоритм.
Ключевым моментом здесь является график нагрузки. Эту информацию для специалиста — главного энергетика, главного инженера не составит труда получить. (Проблемы могут возникнуть для менеджеров фирмы-посредника, т.к. зачастую сотрудники таких компаний слабо ориентируются в технических вопросах электроснабжения).
Все остальные данные (в частности, технические данные трансформатора) можно получить у официальных представителей заводов-изготовителей.
Норму дисконта поможет выбрать экономист.
По результатам различных вариантов расчетов решение о закупке можно принять без затруднений. Ю.М. Савинцев, канд. техн. наук, генеральный директор ЗАО «Корпорация «Русский трансформатор» (Москв.
|
