電力変圧器の利用率指標と改善方法とは何ですか

1. 電力変圧器の利用率に関連する指標

電力変圧器の利用率は、電気エネルギーの送電と配電コストおよび設備自体の利用効率を考慮する必要があります。主要な指標には主に3つの次元があります：負荷率、負荷係数、および設備寿命率。

1.1 負荷率
これは、最大負荷時の実際の負荷と変圧器の定格容量との比率を指します。これは、異なる動作条件下での設備の負荷能力だけでなく、設備の運転安全性も反映することができます。実際の応用では、負荷率が高いほど、変圧器の有効利用率も高くなります。その値は安全基準と発展余裕によって共同決定され、両者は互いに独立しています：安全基準の枠組み内で、線路が持つ接続オブジェクトが多いほど、システムの負荷能力は強くなります。

1.2 負荷係数
これは、特定の時間範囲内の平均負荷と最大負荷との比率を指します。これにより、その時間帯における負荷変動特性をある程度反映し、電気設備全体の利用レベルも反映することができます。一般的に、負荷係数が高いほど、送電・配電設備の総合利用率も高くなります。

1.3 寿命率
これは、設備の実際の使用期間と設計された標準使用期間との比率です。設備の標準使用期間は、出荷時に取扱説明書に明確に記載されています。しかし、実際の運用では、動作環境、負荷強度、負荷安定性などの要因により、実際の寿命は標準値と異なります。寿命率が1を超える場合、それは設備が予想以上の役割を果たしていることを意味し、間接的に利用率を向上させ、送電コストを削減することができます。

2. 電力変圧器の利用率を向上させる方法
2.1 負荷係数の向上

以下の措置を通じて負荷変動をバランスさせ、設備の利用効率を向上させます：

2.1.1 ピーク－バレー差の縮小
産業および住宅の電力消費には明らかに日中のピーク－バレー特性があります：住宅の電力消費ピークは18:00から21:00に集中し、バレーは早朝にあります；産業の電力消費ピークは昼間にあり、バレーは夜間です。ピークとバレーの間の電力消費量のギャップを狭めることで、負荷曲線を安定させ、負荷係数と変圧器の利用率を高めることができます。

具体的には、時間帯別電力料金メカニズムを採用することができます：ピーク時の電力消費料金を上げ、バレー時の料金を下げ、市場調整を通じて「ピークシェービングとバリー充填」を実現します。この措置は、設備の利用率を向上させるだけでなく、送電・配電システムの安定性も高めることができます。現在、中国の一部地域では技術的な制約により時間帯別料金が導入されていませんが、地元の電力供給企業はメカニズムの改善を加速する必要があります。

2.1.2 負荷タイプの合理的なマッチング
電力網の末端にある設備の電力消費時間とモードには違いがあります。時間帯ごとに負荷をマッチングすることで、ピーク－バレー差を補うことができます。理想的には、一日中負荷変動がない場合、電力供給効率は最適レベルに達することができますが、実際には達成するのが難しいです。

工業団地内の企業タイプの分布を最適化し、異なる産業の電力消費時間をバランスさせることで、全負荷変動を減らすことができます；住宅電力消費分野では、電力消費設備メーカーに対して時間帯別の電力消費機能の開発を促進し、通常使用を確保しながら日中に設備をより多く稼働させ、夜間にエネルギー消費を減らすように導くことができます。

2.2 負荷率の向上

配線方式の最適化と無効電力補償設備の配置を通じて設備の負荷能力を高めます：

2.2.1 配線方式の最適化
公共ネットワークを例に取ると、異なる配線方式は電力供給利用率と信頼性に大きな違いがあります。主に単一リングネットワーク型、二重供給および一重待機型、二重リングネットワーク型、多セクションN接続型、三重供給および一重待機型、放射型などがあります。その中で：二重供給および一重待機型の理論上の線利用率は2/3が最高であり、三重供給および一重待機型は3/4で、両者とも高い信頼性を持っています；単一放射型の理論利用率は1に達することができますが、信頼性は低いです；二重リングネットワーク、多セクションN接続、「2-1」および「3-1」モードは高い信頼性を持っていますが、理論利用率はそれぞれ1/2、1/2、2/3です。単一放射型を除き、残りはすべてN-1安全基準を満たしています。したがって、実際の電力供給信頼性要件に合わせて、高い利用率を持つ配線方式を選択する必要があります。

2.2.2 無効電力補償設備の配置
電力三角形において、有効電力が変わらない場合、力率の低下は無効電力需要の増加につながります。実際の運用では、定格電力を達成していないため、しばしば電気設備を拡張する必要があり、これが利用率を低下させ、線損を増大させます。そのため、無効電力補償を通じて設備の冗長容量を削減する必要があります。
実際には、現場補償が最適な方法であり、無効電力伝送損失を削減することができます。ただし、完全な実装には安全性とコストの圧力があります。階層補償、集中設置、分散設置の3つの方法を組み合わせて過剰補償を避けることをお勧めします。

2.3 寿命率の向上

リアルタイム監視と全ライフサイクル管理を通じて設備の有効サービス時間を延ばします：

2.3.1 運転状態の監視を強化する
定量的指標を使用して設備の状態を評価（例えば、1が最良で0が最悪）し、数値の変動をリアルタイムで追跡します。値が設定範囲を超えた場合や閾値未満の場合、直ちに異常と判断し、メンテナンスまたは交換を計画します。

2.3.2 動作環境の管理を最適化する
変圧器の動作は、激しい天候や温度差などの環境要因に容易に影響されます。周囲環境を包括的に評価し、設備の状態を正確に判断する必要があります。同時に、定期的な点検（特に極端な天候後）を通じて、温度、湿度、光などの要因による過度の劣化から設備を保護し、損失を減らすことが必要です。

2.3.3 解役管理を標準化する
設備の性能パラメータと取扱説明書に基づいて月次の解役計画を作成し、状態監視データと組み合わせて厳格に実施します。解役と判定された変圧器については、解役意見書を作成し、識別およびレビューなどの内部手続きを完了する必要があります；再利用可能なアイドル設備については、適切な環境下に保管し、再稼働前に全面的な点検と試運転を行う必要があります。
設備が廃棄され、関連手続きが完了した後、廃棄物の評価、登録、処分が必要です。具体的な処分方法には、メーカー回収、適合廃棄物取引などがあります。