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基于經濟評價的電力系統配電變壓器選型分析

文檔作者：廖大鵬嵇旺旺文檔來源：中鐵大橋勘測設計院集團有限公司華東分公司		更新日期： 2026年05月25日	點擊數：
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91
廖大鵬，嵇旺旺：基于經濟評價的電力系統配電變壓器選型分析
摘要：在電力系統中，配電變壓器作為能源轉換和分
配的核心設備，其綜合能效的提升對降低能源成本、
減少環境污染、推動可持續發展具有重要意義。在設
備選型過程中，除了技術參數，變壓器的經濟評價也
應作為選型的重要依據。文章基于《配電變壓器能效
技術經濟評價導則》（DL/T 985—2022），以某污水泵
站的變壓器改造項目為研究對象，通過計算與分析，
得出不同容量、不同能效等級變壓器的經濟評價結論，
以期為設計人員開展變壓器選型工作參考依據。
關鍵詞：配電變壓器；電力系統；經濟性評價；綜合能
效費用
Abstract: In the power system, the distribution transformer is the core equipment for energy conversion and distribution. Enhancing its comprehensive energy efficiency is of great significance to reduce energy costs, reduce environmental pollution and promote sustainable development. During equipment selection, in addition to technical parameters,
the economic evaluation of the transformer should also
be used as an important basis for selection. Based on Guideline for the Technical and Economic Evaluation of Distribution Transformers' Energy Efficiency (DL/T
985-2022), this paper takes the transformer renovation
project at a sewage pump station as the research object, through calculation and analysis, the economic evaluation
conclusions of transformers with different capacities and diff erent energy effi ciency levels are obtained, in order to provide reference for designers to carry out transformer selection work.
Keywords: distribution transformer; power system; economic
evaluation; comprehensive energy effi ciency cost
基于經濟評價的電力系統配電變壓器選型分析
廖大鵬，嵇旺旺
中鐵大橋勘測設計院集團有限公司華東分公司，江蘇 南京 210000
Analysis of Power System Distribution Transformer Selection Based on Economic Evaluation
LIAO Dapeng, JI Wangwang
East China Branch of China Railway Major Bridge Reconnaissance &amp;amp; Design Institute Co., Ltd., Nanjing 210000, Jiangsu,
China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2025.19.029 .
1 研究背景
在電力系統中，配電變壓器的主要功能是將 6.0 kV、
10.0 kV、20.0 kV、35.0 kV 的中高電壓降至 0.4 kV 低壓，
以滿足各類設備的負荷需求。近年來，隨著我國工業
化進程的推進和城市化水平的提高，社會電力需求持
續增長，配電變壓器的市場需求量也隨之擴大。變壓
器的選型通常只關注設備型號、負載率等技術參數。
然而，隨著 DL/T 985—2022 的實施，經濟性評價也作
為選型的重要依據。其中，綜合能效費用是評價配電
變壓器能源利用效率與經濟效益的核心指標。文章深
入分析綜合能效費用，可以更全面地評估配電變壓器
在能源利用效率和經濟性方面的綜合表現。
2 配電變壓器的經濟評價方法
2.1　舊配電變壓器的更新判斷
通常情況下，配電變壓器的使用壽命為 20 ～ 30 a，
隨著時間的增長，其剩值逐漸遞減。因此，設備更
新時，需要綜合考慮投資回收期等經濟性因素。文章
參考《鋼鐵企業電力設計手冊》給出的舊配電變壓器
回收年限相關計算 [1]，公式如下：
（1）
（2）
（3）
式中：TB 為舊配電變壓器回收年限；Zn 為新配電變壓
器的購置價；WJ 為舊配電變壓器的剩值；作者簡介： 廖大鵬，男，本科，工程師，研究方向為電氣工程。 GJD 為舊配電
中圖分類號：TM421
92
工程設備與材料 2025年10月 第10卷 第19期 總第195期 工程技術研究
變壓器的大修費用；GJ 為舊配電變壓器的殘存價值；
ZC 為變壓器更新后減少電容器的總投資，即新舊配電
變壓器空載時的無功功率之差與每 kvar 電容量投資的
乘積；Gd 為每年節約的電費；ZJ 為舊配電變壓器的投
資；Cn 為折舊率；Ty 為運行年限；Ee 為單位電量的電費；
△ P0 為新舊配電變壓器的空載損耗之差；Hpy 為變壓
器年帶電時數；β0 為變壓器的年高峰負載率；△ Pk 為
新舊配電變壓器的負載損耗之差；τ 為年最大負載損耗
時數。
根據 TB 值判斷是否更換舊配電變壓器，當 TB 小
于 5 時，應立即更新；當 TB 為 5 ～ 10 時，應酌情考慮；
當 TB 大于 10 時，不應考慮更新。
2.2　綜合能效費用
綜合能效費用通常涵蓋變壓器的購置成本、運輸
與安裝調試費用、運行損耗費用以及檢測維護費用等
多項支出。為簡化計算，依據 DL/T 985—2022 中的計
算方法 [2]，僅將變壓器的購置成本和運行損耗費用納
入綜合能效費用的計算范圍。
以某污水泵站項目為例，用戶為非供電企業，電
網的電費繳納方式為容量方式。其綜合能效費用 C 的
計算公式如下：
　 （4）
（5）
（6）
（7）
（8）
式中：C0 為設備初始費用；A 為空載損耗等效初始費用
系數；P0 為配電變壓器空載額定損耗；B 為負載損耗等
效初始費用系數；Pk 為配電變壓器額定負載損耗；Kpv 為
費用現值系數；Ec 為容量基本電費；Se 為配電變壓器的
額定容量；V 為舊配電變壓器或新配電變壓器的購置費
用；nr 為變壓器繼續使用的年限；n 為變壓器使用期的
年數；PL 為年負載等效系數；Kt 為負載損耗的溫度校
正系數；i 為年貼現率。
根據城市總體規劃，10 ～ 15 a 泵站內負載年均增
長率較小，文章中配電變壓器的高峰負載年均增長按
0 考慮。PL 的計算公式可簡化為
（9）
2.3　新配電變壓器的投資回收年限
變壓器廠家會根據產品容量和能效等級制定不同
定價。在選型過程中，建議對多個方案進行綜合比選。
在不考慮時間價值的前提下，新配電變壓器的投資回
收年限可作為綜合能效經濟性評估的參考指標 [3]，參
考 DL/T 985—2022 中的計算公式，具體如下：
（10）
式中：N 為投資回收年限；△ C0 為不同方案的設備初
始費用差價；△ Se 為不同變壓器額定容量的差值。
配電變壓器的投資回收年限只在不同的新配電變
壓器投資回收年限間進行比較。
3 案例分析
文章以某污水泵站改造項目為研究對象。改造后
的泵站主要電氣設備為 4 臺 37 kW 的潛污泵，全部
啟用，泵站內小功率用電設備暫不考慮。現狀泵站由
1 臺 SCB10-200 kVA-10/0.4 干式變壓器供電，已運行
25 a，長期負載率為 65%，已到大修期。但其空載損耗、
負載損耗根據《電力變壓器能效限定值及能效等級》
（GB 20052—2024）的規定，已難以滿足最低三級能效
要求。
改造后泵站的裝機容量為 163.4 kW。現擬更換舊
配電變壓器，需要考慮以下兩個因素：第一，根據《民
用建筑電氣設計標準》（GB 51348—2019）中 4.0.5 條
規定 [4]，配電變壓器的長期工作負載率不宜大于 85%。
因此，建議可選變壓器容量為 200 k·VA、250 k·VA、
315 k·VA。第二，新能效標準《電力變壓器能效限定
值及能效等級》（GB 20052—2024）已于 2021 年 6 月
1 日正式實施 [5]，因《變壓器類產品標準型號編制方法》
（JB/T 3837—2016）尚未修訂，擬更換配電變壓器編號
根據全國變壓器標準化技術委員會編制的《電力變壓
器損耗水平代號確定辦法》（試用期截至 JB/T 3837—
2016 修訂版正式發布實施之日）進行確定 [6]，干式變
壓 器 的 3 級 能 效（NX3） 對 應 SCB12 型，2 級 能 效
（NX2）對應 SCB14 型，1 級能效（NX1）對應 SCB18 型。
根據上述分析得出兩個方案。方案一，根據變壓
器相同能效等級，不同容量分為三類，其中類型 A 選
用 SCB12-200 kVA-NX3、 類 型 B 選 用 SCB12-250
kVA-NX3、類型 C 選用 SCB12-315 kVA-NX3 ；方案
二，根據變壓器相同容量，不同能效等級分為以下三
類，類型 A 選用 SCB12-200 kVA-NX3、類型 B 選用
SCB14-200 kVA-NX2、類型 C 選用 SCB18-200 kVANX1
現從舊配電變壓器回收年限、綜合能效費用、新
配電變壓器投資回收年限三個方面進行比較。
93
廖大鵬，嵇旺旺：基于經濟評價的電力系統配電變壓器選型分析
3.1　舊配電變壓器回收年限
以原 SCB10-200 kVA 變壓器和 SCB12-200 kVANX3
新配電變壓器為例進行比較，根據項目前期調研
及變壓器廠家相關數據，獲得新舊配電變壓器相關數
據如表 1 所示。
表 1　新舊配電變壓器相關數據
β0 為 79.4%，Se 為 200 k·VA。由方案一的數據
可 知，KPv 為 9.81，A 為 55 858.1 元 /kW，PL
2 為 6.19，
B 為 28 164.5 元，則利用這些數據結論并用式（4）、
式（5）計算對應的 C0 及 C 如表 5 所示。
表 5　方案二 C0 及 C 計算結果 單位：元
由表 5 可知，在相同容量下，能效等級 NX3 的配
電變壓器最經濟。
3.3　新配電變壓器投資回收年限
此次投資回收年限以相同能效等級、不同容量的
配電變壓器進行比較，選取方案一中的 SCB12-200
kVA-NX3 和 SCB12-250 kVA-NX3 變壓器，根據表 3
及表 4 中的相關數據，可得出 ΔC0 為 5 300 元，ΔP0 為
80 W，ΔPk 為 201 W，ΔSe 為 50 k·VA。 因 此，在不
考慮資金時間價值的情況下，這兩臺新配電變壓器的
投資回收年限分別為 0.262 a 和 0.264 a。由此可知，新
配電變壓器的投資回收年限均較短，其余配電變壓器
的投資回收年限以此類推。
4 配電變壓器經濟評價討論
經過上述案例計算分析，該項目的舊配電變壓器
可以更換，經過方案一、方案二的綜合能效費用的經
濟評價比較，選擇更換 SCB12-200 kVA-NX3 是最經
濟的。
舊配電變壓器的更新只適用于改造（下轉第 156 頁）
參數 SCB10-200 kVA SCB12-200 kVA-NX3
ZJ/ 元 22 500 —
Zn/ 元 — 25 700
P0/W 620 495
Pk/W 2 530 2 209
Q0/var 2 800 2 200
計算可知，Ee 為 0.65 元 /（kW·h），Hpy 為 8 760 h，
τ 為 7 000 h，Cn 為 3%，Zcd 為 30 元。舊配電變壓器的
殘存價值取原購置價的 10%，即 2 250 元。根據以上
數據，由式（1）～式（3）可計算得出 Gd 為 4 394.8 元、
WJ 為 5 625 元、ZC 為 12 元。當舊配電變壓器的大修費取
原購置價的 85% 時，即 19 125 元，則 TB 為 2.26 a。根據
上訴得出結論，變壓器的回收年限小于 5 a 時應立即更
新，否則需要花費 19 125 元維修費，這一費用不合理。
3.2　綜合能效費用
3.2.1 方案一
以下分析在同一能效等級下，不同變壓器容量對
應的綜合能效費用。方案一各配電變壓器的計算數據
如表 2 所示。
表 2　方案一各配電變壓器的計算數據
參數
配電變壓器（SCB12）
200 kVA-NX3 250 kVA-NX3 315 kVA-NX3
V/ 元 25 700 31 000 33 700
Se/（k·VA） 200 250 315
P0/W 495 575 705
Pk/W 2 209 2 410 3 030
β0/% 79.4 63.5 50.4
Ec 為每月 32 元 /kW·h，i 為 8%，n 為 20 a，Kt 為 1。
由 式（4） ～ 式（8） 計 算 可 得，Kpv 為 9.81，A 為
55 858.1 元 /kW。其他參數計算結果如表 3 所示。
因此，在相同的能效等級下，200 k·VA 的配電
變壓器最經濟。
3.2.2 方案二
以下分析相同的容量、不同能效等級的配電變壓
器的綜合能效費用。方案二各配電變壓器的計算數據
如表 4 所示。
表 3　方案一其他參數計算結果
參數
配電變壓器（SCB12）
200 kVA-NX3 250 kVA-NX3 315 kVA-NX3
PL
2 6.19 3.96 2.49
B/（元·kW-1） 28 164.5 18 018.0 11 329.5
C0/ 元 25 700 31 000 33 700
C/ 元 868 973.14 1 048 301.78 1 294 025.95
參數
配電變壓器
SCB12-200
kVA-NX3
SCB14-200
kVA-NX2
SCB18-200
kVA-NX1
V/ 元 25 700 69 800 83 800
P0/W 495 420 360
Pk/W 2 209 1 990 1 990
參數
配電變壓器
SCB12-200
kVA-NX3
SCB14-200
kVA-NX2
SCB18-200
kVA-NX1
C0 25 700 69 800 83 800
C 868 973.14 902 715.75 913 364.27
表 4　方案二各配電變壓器的計算數據
156
工程管理 2025年10月 第10卷 第19期 總第195期 工程技術研究
產管理理念，嚴格落實項目領導帶班生產和管理人員
跟班作業，加強對工程重點部位、關鍵工序旁站盯控，
做好施工細節的質量把控，減少返工成本，提高現場
實施與控制能力。提升現場質量巡查質效，發現違規
質量行為、不符合技術質量標準的工序則立即叫停，
發現實體質量隱患要及時上報處理。建立質量隱患整
改清單，嚴格落實整改責任、整改方案、驗收標準，
排查消除每一處質量隱患。以過硬的工程質量，有效
控制質量問題導致的間接費成本增加。
項目實施過程中面臨的自然、安全、質量、合規
等風險，易導致項目間接費成本增加。施工企業應加
強風險防控，全面識別項目可能面臨的風險，并編制
風險應對預案，切實防范和化解各項風險導致的間接
費成本超支。
4.5　優化項目管理人員配置
項目管理人員數量直接決定了間接費成本的管控
質量，施工企業總部及項目部應科學構建管理組織機
構，秉承“崗位精設、人員精干”原則，嚴格控制項
目管理人員數量，有效降低項目間接費成本。
5 結束語
間接費成本管控是一項內容廣泛的系統性工作，
且屬于長期工作，項目管理團隊應制定相關管控考核
機制，不斷結合工作實際，及時發現過程中存在的管
控漏洞，積極、高效地解決問題，力爭讓項目間接費
成本得到有效控制，盡可能提高項目盈利水平，為施
工企業高質量發展貢獻力量。
參 考 文 獻
[1] 王睿.房地產工程項目成本管理中成本造價全過程控制研究[J].
住宅與房地產，2025（21）：120-122.
[2] 葉柏濤.基于工程全生命周期視角下Z裝飾工程項目成本管理研
究[D].杭州：杭州電子科技大學，2025.
[3] 李萍.基于精細化管理的大型建筑企業工程項目管理研究[J].建
筑經濟，2024，45（4）：47-51.
[4] 曾愛平.建設工程項目成本管理在大數據背景下的應用探究[J].
中國住宅設施，2025（2）：74-76.
[5] 張康財.淺談大型軟基處理工程項目成本管理措施的應用[J].建
筑科技，2024，8（12）：17-20.
（上接第 93 頁）類的項目。對于新建項目，則需進行綜
合能效費用評價。
對于相同能效等級下的不同容量配電變壓器，盲
目增加變壓器的容量，不僅增大空載損耗，初期的投
資也會增加。對于相同容量不同能效等級的配電變壓
器，通過表 4 數據分析可知，NX2 與 NX1 能效等級
的負載損耗指標相同，但設備采購成本存在顯著差異。
因此應在滿足規范的前提下，優先選用 NX2 或 NX3
能效等級且負荷率適中的變壓器，使變壓器處于最佳
經濟運行區 [7]。
在技術經濟評價方面，投資回收年限可作為新配
電變壓器選型的輔助評價指標。一般而言，投資回收
年限越短，方案的經濟性越好。然而，根據計算結果
分析，不同能效等級變壓器的投資回收年限差異并不
顯著。因此，該評價方法并非新配電變壓器的主要經
濟評價手段。
5 結束語
近年來，各種低損耗配電變壓器已在國內得到廣
泛運用。除了傳統環氧樹脂絕緣硅鋼帶變壓器，更具
能效優勢的非晶合金環氧樹脂絕緣變壓器和硅橡膠絕
緣變壓器等新型產品，目前已逐步推廣。建立科學的
配電變壓器經濟評價體系，不僅可以優化設備選型配
置方案，還能為工程投資決策提供多維度比選依據和
精準的成本預測。因此，設計人員應統籌考慮變壓器
的技術性能指標與經濟性評價參數，在確保供電可靠
性的前提下，實現變壓器的節能和用電企業經濟效益
的最大化。
參 考 文 獻
[1] 《鋼鐵企業電力設計手冊》編委會.鋼鐵企業電力設計手冊[M].北
京：冶金工業出版社，1996.
[2] 杜毅威.新能效標準下變壓器的選擇[J].建筑電氣，2021，40（6）：
3-11.
[3] 魏國文，徐進，盧巖，等.給水排水工程新能效標準下變壓器節能
設計[J].機電工程技術，2022，51（5）：252-257.
[4] 中華人民共和國住房和城鄉建設部，民用建筑電氣設計標準：GB
51348—2019[S].北京：中國建筑出版社，2019.
[5] 中華人民共和國國家標準化管理委員會.電力變壓器能效限定值
及能效等級：GB 20052—2024[S].北京：中國標準出版社，2024.
[6] 電力行業電力變壓器標準化技術委員會.配電變壓器能效技術經
濟評價導則：DL/T 985—2022[S].北京：中國電力出版社有限公
司，2022.
[7] 楊慶福，張曉同，潘明.淺談新能效標準的配電變壓器設計及經
濟性分析[J].變壓器，2021，58（9）：48-50，55.

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