تخمین بازدهی و تلفات واقعی ترانسفورماتورهای توزیع نصب شده در کشور

اگر چه‌ ترانسفورماتورها در صنعت‌ برق‌ به‌ عنوان‌ تجهیزات‌ با بازدهی‌ بالا شناخته‌می‌شوند اما تفاوت‌ بسیار زیاد میزان‌ مصرف‌ انرژی‌ الكتریكی‌ در زمانهای‌ اوج‌ مصرف‌ وكم‌ باری‌ و نیز لزوم‌ توجه‌ به‌ رشد سالانه‌ بار ترانسفورماتورها باعث‌ دشواری‌ انتخاب‌بهینه‌ ظرفیت‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ و در نتیجه‌ بالا بودن‌ تلفات‌ كلی‌ آنها می‌شود. این‌تفاوت‌ میزان‌ مصرف‌ زمانهای‌ مختلف‌ را نمی‌توان‌ به‌ مقدار زیادی‌ تغییر داد بنابراین‌ بایدبا بكارگیری‌ روشهای‌ مدیریت‌ بار ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ و نیز استفاده‌ از طراحی‌ ومواد مناسب‌تر و با در نظر گرفتن‌ طرحهای‌ فنی‌ - اقتصادی‌ با زمانهای‌ برگشت‌ سرمایه‌كوتاه‌ مدت‌، نسبت‌ به‌ بهبود بازده‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ و كاهش‌ تلفات‌ آنها اقدامات‌موثری‌ انجام‌ داد. بررسیهای‌ انجام‌ شده‌ در نوشتار حاضر نشان‌ می‌دهد كه‌ بازده‌ واقعی‌ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نصب‌ شده‌ در كشور (ظرفیت‌ متوسط) در شرایط بارگیری‌،سالانه‌ در حدود ۹۶ تا ۹۷ درصد است‌.
طراحی‌ اولیه‌ و ساخت‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ با استفاده‌ از مواد و طرحهای‌مناسب‌تر باعث‌ افزایش‌ بازدهی‌ آنها تا حدود ۹۸ الی‌ ۹۹ درصد با زمان‌ برگشت‌ سرمایه‌ ۳ تا ۵/۳ سال‌ خواهد شد. ارزیابی‌ تلفات‌ و روشهای‌ كاهش‌ آن‌ دربخشهای‌ تولید، انتقال‌ و توزیع‌ انرژی‌الكتریكی‌ از جمله‌ مسائل‌ مورد توجه‌ در چندسال‌ اخیر در كشور بوده‌ است‌ و در این‌ میان‌ باتوجه‌ به‌ سهم‌ بسیار بالای‌ تلفات‌ سیستم‌ توزیع‌، اهمیت‌ كاهش‌ این‌ نوع‌ تلفات‌ بیش‌ ازسایر بخشهاست‌. از جمله‌ مسائل‌ فنی‌ وغیرفنی‌ كه‌ باعث‌ افزایش‌ ناخواسته‌ تلفات‌سیستم‌ توزیع‌ كشور شده‌ است‌ می‌توان‌ به‌طراحیهای‌ غیرمهندسی‌، استانداردهای‌ قدیمی‌ و ناكارآمد، گستردگی‌ و پراكندگی‌فراوان‌ شبكه‌های‌ فشار ضعیف‌ و روستایی‌،استفاده‌های‌ غیرمجاز برق‌ و... اشاره‌ كرد كه‌ درهر حال‌ آشنایی‌ با سهم‌ هر یك‌ از مولفه‌های‌تلفات‌ شبكه‌ توزیع‌ و ظرفیت‌ واقعی‌ كاهش‌این‌ تلفات‌ از طرق‌ عملی‌ و اقتصادی‌ ارزش‌فراوانی‌ داشته‌ و تصمیم‌گیری‌ در این‌ زمینه‌ را آسانتر می‌كند.
در میان‌ تجهیزات‌ مختلف‌ شبكه‌ توزیع‌،ترانسفورماتورها كه‌ وظیفه‌ تبدیل‌ ولتاژ را درپستها و خطوط برعهده‌ دارند، همواره‌ به‌عنوان‌ دستگاههایی‌ با بازدهی‌ بسیار بالامطرح‌ بوده‌اند. بر این‌ اساس‌ در كشور ما سهم‌كمی‌ از تلفات‌ انرژی‌ الكتریكی‌ را ناشی‌ از آنهادانسته‌ و یا آن‌ كه‌ لااقل‌ پتانسیل‌ فنی‌ -اقتصادی‌ ناچیزی‌ را برای‌ كاهش‌ تلفات‌ توزیع‌كشور از طریق‌ بهبود بازدهی‌ آنها درنظرداشته‌اند كه‌ دلیل‌ عمده‌ این‌ امر نیز از یك‌طرف‌ عدم‌ لحاظ شرایط بارگیری‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ در طولانی‌ مدت‌ وتاثیر فراوان‌ این‌ نحوه‌ بارگیری‌ بر بازده‌ وتلفات‌ واقعی‌ این‌ تجهیزات‌ (مسائل‌ فنی‌)است‌. از طرف‌ دیگر با توجه‌ به‌ غیررقابتی‌بودن‌ صنعت‌ ساخت‌ ترانسفورماتورها واستفاده‌ از فن‌آوریهای‌ نسبتٹ ارزان‌ و قدیمی‌ وحمایت‌ از این‌ سیستم‌ در كشور در بیشترحالتها با اهمیت‌ دادن‌ فراوان‌ به‌ مسائل‌ فنی‌دیگر نظیر بهبود ولتاژ و عامل‌ قدرت‌ شبكه‌ ازطریق‌ خازن‌ گذاری‌ و... و نیز مهم‌ دانستن‌مسائل‌ غیرفنی‌ نظیر استفاده‌های‌ غیرمجاز ازبرق‌ و... لزوم‌ توجه‌ بیشتر به‌ این‌ مساله‌ مهم‌ ازنظر اولویت‌ بندی‌ در رده‌های‌ پایین‌تری‌ قرار گرفته‌ است‌.
بررسیهای‌ انجام‌ شده‌ در اورپا و آمریكای‌شمالی‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ در میان‌ عوامل‌موثر و روشهای‌ مناسب‌ برای‌ كاهش‌ تلفات‌شبكه‌های‌ توزیع‌، بهبود بازده‌ و مدیریت‌ بارترانسفورماتورهای‌ توزیع‌، بالاترین‌ ارزش‌ افزوده‌ را دارد. استفاده‌ از روشهای‌ دیگر نظیرخازن‌ گذاری‌، بهبود و افزایش‌ ولتاژ شبكه‌ یاافزایش‌ سطح‌ مقطع‌ هادیهای‌ مورد استفاده‌ در خطوط انتقال‌ و توزیع‌ در اولویتهای‌ بعد قرارمی‌گیرند. همچنین‌ تحقیقات‌ صورت‌ گرفته‌ دركشورهای‌ مختلف‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ در میان‌تجهیزات‌ الكتریكی‌، پس‌ از موتورها،ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌، بیشترین‌ پتانسیل ‌را برای‌ كاهش‌ اقتصادی‌ تلفات‌ دارند.
بنابراین‌ مشخص‌ است‌ كه‌ بررسی‌ بازده‌ وتلفات‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نصب‌شده‌ در كشور و امكان‌ كاهش‌ این‌ تلفات‌ با درنظر گرفتن‌ مسائل‌ اقتصادی‌ اهمیت‌ فراوانی‌داشته‌ و در این‌ نوشتار این‌ موضوع‌ موردارزیابی‌ قرار می‌گیرد.
●تلفات‌ و بازده‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ كشور
اگر چه‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ مانندسایر ترانسفورماتورها از جمله‌ تجهیزات‌ بابازده‌ بالای‌ ساخته‌ شده‌ توسط بشر به‌ حساب‌می‌آیند اما دو نوع‌ اصلی‌ تلفات‌ انرژی‌ در این‌گونه‌ تجهیزات‌ می‌تواند سبب‌ كاهش‌ بازده ‌كلی‌ آنها شود كه‌ عبارتند از: تلفات‌ بی‌ باری‌ناشی‌ از تلفات‌ هسته‌ و پراكندگی‌ترانسفورماتورها و تلفات‌ بار كه‌ به‌ طور عمده‌شامل‌ تلفات‌ اهمی‌ و پراكندگی‌ سیم‌ پیچ‌های‌ترانسفورماتور است‌. برای‌ دانستن‌ بازده‌ یا تلفات‌ واقعی‌ترانسفورماتورها، نیاز به‌ دانستن‌ ضریب‌ بار ونحوه‌ بارگیری‌ از آنها و نیز عامل‌ قدرت‌(COSF) این‌ تجهیزات‌ است‌. ضریب‌ بارترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ كه‌ به‌ نحو قابل‌ملاحظه‌ای‌ بر روی‌ تلفات‌ بار و در نتیجه‌ بازده‌كلی‌ آنها تاثیر می‌گذارد عموما برای‌ ترانسفورماتورهای‌ مختلف‌ موجود در شبكه‌ ودر زمانهای‌ متفاوت‌، تغییرات‌ وسیعی‌می‌یابد(حالتهای‌ بی‌ باری‌ كامل‌ و شرایط اوج‌بار). لازم‌ به‌ ذكر است‌ این‌ تغییرات‌ ضریب‌ بار،تاثیر چندانی‌ بر تلفات‌ بی‌ باری‌ ترانسفورماتورها نداشته‌ و عمومٹ فرض‌می‌شود كه‌ در هر ضریب‌ باری‌ تلفات‌ بی‌باری‌ترانسفورماتورها ثابت‌ است‌. محاسبه‌ وتخمین‌ دقیق‌ این‌ ضریب‌ بار متوسط و موثربرای‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌، بسیار دشوار بوده‌ و بخصوص‌ با توجه‌ به‌ گستردگی‌ فراوان‌انواع‌ مختلف‌ ترانسفورماتورها در بخشهای‌خانگی‌، تجاری‌، صنعتی‌ و... و رژیمهای‌ بارگیری‌ متفاوت‌ از این‌ تجهیزات‌، عملاتعیین‌ مقدار دقیق‌ این‌ ضریب‌، ممكن‌ نیست‌. برای‌ حل‌ این‌ مشكل‌ و ارزیابی‌ نحوه‌بارگیری‌ و ضریب‌ بار موثر ترانسفورماتورهای‌توزیع‌ در یك‌ محدوده‌ زمانی‌ مشخص‌ (مثلایك‌ سال‌) روشهای‌ مختلف‌ و پیچیده‌ای‌ ارایه‌شده‌ كه‌ تخمین‌های‌ قابل‌ قبولی‌ از شرایطواقعی‌ ترانسفورماتور ارایه‌ كرده‌ است‌.بررسیهای‌ انجام‌ شده‌ توسط محققان‌مختلف‌ و همچنین‌ دپارتمان‌ انرژی‌ آمریكانكات‌ جالبی‌ را در مورد ضرایب‌ بارترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نشان‌ می‌دهد. بار متوسط، اوج‌ بار و ضریب‌ بارمتوسط ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ سه‌ فازنمونه‌ را در آمریكا در محدوده‌ سالهای‌ ۱۹۹۵تا ۱۹۹۶ میلادی‌ نشان‌ می‌دهد. همان‌ گونه‌كه‌ دیده‌ می‌شود متوسط ضریب‌ بار سالانه‌ترانسفورماتورهای‌ مورد نظر برای‌ظرفیت‌های‌ مختلف‌ در محدوده‌ ۴/۰ تا ۱۵/۰ است‌ كه‌ این‌ امر می‌تواند نمایانگر تعداد بسیار زیاد ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نصب‌شده‌ در آمریكا باشد. در كشورهای‌ مختلف‌،این‌ ضریب‌ بار متوسط و موثر بستگی‌ به‌مقدار و الگوی‌ مصرف‌ انرژی‌، تعدادترانسفورماتورهای‌ موجود، اعمال‌ روشهای‌ مدیریت‌ بار این‌ تجهیزات‌، صنعتی‌ بودن‌كشور و... دارد اما در هر حال‌ به‌ نظر می‌رسدكه‌ ضریب‌ بار متوسط ترانسفورماتورهای‌توزیع‌ در كشورهای‌ مختلف‌ تقریبا در همین‌محدوده‌ قرار می‌گیرد و عملا نحوه‌ بارگیری‌ ازترانسفورماتور توزیع‌ در یك‌ كشور یك‌منحنی‌ شبه‌ نرمال‌ خواهد بود كه‌ متوسطضریب‌ بار ترانسفورماتورها نیز همان‌ مقادیر را خواهد داشت‌.
در این‌ نوشتار با توجه‌ به‌ نبود اطلاعات ‌مناسب‌ برای‌ تعیین‌ دقیق‌ ضرایب‌ بارترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ در كشور و نیز ساده‌تر كردن‌ بحث‌، ضریب‌ بار ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ به‌ صورت‌ سه‌ كمیت‌ متفاوت‌ برای‌ سه‌ محدوده‌ زمانی‌مختلف‌، ارایه‌ شده‌ است‌. به‌ این‌ ترتیب‌ كه‌ فرض‌ شده‌ است‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ در۱۵ درصد از ساعتهای‌ سال‌ در شرایط نزدیك ‌به‌ اوج‌ با ضریب‌ بار تقریبی‌ ۹/۰ تا یك‌، در۴۰ درصد از ساعتهای‌ سال‌ در شرایط بارگیری‌ متوسط با ضریب‌ بار تقریبی ‌۵/۰ تا ۶/۰ و در ۴۵ درصد از ساعتهای‌ سال‌ درشرایط كم‌ باری‌ با ضریب‌ بار تقریبی‌ ۱/۰ درحال‌ بهره‌ برداری‌ هستند. تحت‌ چنین‌ حالتی‌ضریب‌ بار متوسط سالانه‌ ترانسفورماتورهای‌توزیع‌ نصب‌ شده‌ در حدود ۴/۰ به‌ دست‌می‌آید و این‌ امر با در نظر داشتن‌ آن‌ كه‌ظرفیت‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نصب‌ شده‌در كشور در حدود سه‌ تا چهار برابر مقدارانرژی‌ تولیدی‌ در هر سال‌ است‌ و تقریبٹ هیچ‌گونه‌ مدیریت‌ باری‌ در زمینه‌ این‌ تجهیزات‌صورت‌ نمی‌گیرد منطقی‌ است‌. برای‌ محاسبه‌ بازده‌ ترانسفورماتورها، تعیین‌ مقدار متوسطعامل‌ قدرت‌ (CosF)نیز لازم‌ است‌ كه‌ دراین‌ نوشتار مقدار ۸۵/۰ برای‌ آنها لحاظ شده‌است‌. همچنین‌ با توجه‌ به‌ آن‌ كه‌ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ در رده‌های‌ ولتاژی ‌مختلف‌ و در ظرفیتهای‌ متفاوت‌ در حال‌بهره‌برداری‌ در شبكه‌ است‌، متوسط ظرفیت‌آنها محاسبه‌ شده‌ كه‌ درحدود ۱۵۰ تا ۱۶۰كیلوولت‌ آمپر است‌. ولتاژ اولیه‌ این‌ترانسفورماتورها نیز ۲۰ كیلوولت‌ آمپر در نظرگرفته‌ شده‌ است‌.
مقادیر تلفات‌ بی‌باری‌ و تلفات‌بار ترانسفورماتورهای‌ مورد نظر براساس‌ استاندارد IEC۷۶انتخاب‌ شده‌ كه‌ همان‌مقادیر پذیرفته‌ شده‌ در كشور ما حین‌ طراحی‌و ساخت‌ ترانسفورماتورهاست‌. تنها با در نظرگرفتن‌ نحوه‌ بارگیری‌ و ضرایب‌ بار عملی ‌ترانسفورماتورهای‌ در حال‌ بهره‌برداری‌، بازده‌واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ نصب‌ شده‌در كشور در حدود ۹۶ تا ۹۷ درصد به‌ دست‌می‌آید و در صورت‌ لحاظ كردن‌ سایر عوامل‌تاثیر گذار بر روی‌ بازده‌ ترانسفورماتورهای‌درحال‌ بهره‌برداری‌ نظیر تاثیر تغییرات‌ ولتاژشبكه‌ و هارمونیكها، كاهش‌ بازده‌ترانسفورماتورها به‌ مرور زمان‌ و... بازده‌ این‌تجهیزات‌ حتی‌ از این‌ مقادیر نیز كمتر خواهدبود. برای‌ تخمین‌ مقدار انرژی‌ تلف‌ شده‌ دراین‌ تجهیزات‌ در سال‌ پایانی‌ برنامه‌ سوم‌توسعه‌ (۱۳۸۳)، با در نظر گرفتن‌ مقدار انرژی‌پیش‌ بینی‌ شده‌ برای‌ تولید در این‌ سال‌ و نیزلحاظ كردن‌ تلفات‌ انرژی‌ در مراحل‌ تولید وانتقال‌ و با فرض‌ آن‌ كه‌ ۸۵ درصد از انرژی‌عبور كرده‌ از شبكه‌ انتقال‌ از طریق‌ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ به‌ مصرف‌كنندگان‌نهایی‌ می‌رسد، مقدار انرژی‌ تلف‌ شده‌ ناشی‌از ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ در این‌ سال‌ درحدود ۲/۴ تا ۵ میلیارد كیلووات‌ ساعت‌ خواهدبود. براساس‌ ضرایب‌ بار انتخابی‌، سالانه‌ در حدود ۱۲ هزارو ۳۵۰ كیلووات‌ ساعت‌ انرژی‌ الكتریكی‌ دریك‌ ترانسفورماتور ۱۶۰ كیلوولت‌ آمپر تلف‌می‌شود و با در نظر گرفتن‌ تعدادترانسفورماتورهای‌ موجود در شبكه‌ توزیع‌كشور در پایان‌ برنامه‌ توسعه‌ (حدود ۳۵۰ هزارعدد)، همان‌ مقدار چهار تا پنج‌ میلیاردكیلووات‌ ساعت‌ تلفات‌ كلی‌ به‌ دست‌ می‌آید.
●نقش‌ مواد و طراحی‌ اولیه‌ در كاهش‌ تلفات‌
با توجه‌ به‌ تلفات‌ بسیار زیاد تخمین‌ زده‌شده‌ در این‌ نوشتار در رابطه‌ با ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌، بدیهی‌ است‌ كه‌استفاده‌ از مواد و فن‌آوریهای‌ مناسب‌ كه‌بتوانند به‌ نحو اقتصادی‌ و با زمانهای‌ برگشت‌سرمایه‌ معقول‌ و كوتاه‌ مدت‌ باعث‌ افزایش‌بازده‌ ترانسفورماتورها شوند اهمیت‌ بسیار زیادی‌ خواهد داشت‌. در این‌ رابطه‌ به‌ منظورمقایسه‌، سه‌ حالت‌ دیگر برای‌ طراحی‌ اولیه‌ترانسفورماتورها در نظر گرفته‌ می‌شود امانحوه‌ بارگیری‌ از ترانسفوماتورها بدون‌هیچ‌گونه‌ تغییری‌ مانند حالت‌ قبل‌ لحاظ می‌شود. این‌ سه‌ حالت‌ شامل‌ ساخت‌ترانسفورماتور مطابق‌ با استاندارد اروپایی‌ CENELEC HD ۴۲۸(سطح‌ CCس)،استفاده‌ از هسته‌های‌ آمورف‌ همراه‌ باتلفات‌بار معادل‌ IEC و نیز استفاده‌ از هسته‌های‌ آمورف‌ همراه‌ با سطح‌ تلفات‌ بار معادل‌استاندارد HD ۴۲۸(سطح‌ C) هستند. بااستفاده‌ از این‌ حالتها،بازده‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ تا حدود ۹۸ الی‌ ۹۹درصد افزایش‌ خواهد یافت‌. اما نكته‌ قابل‌ملاحظه‌ افزایش‌ قیمت‌ این‌ نوع‌ترانسفورماتورهای‌ جدید نسبت‌ به‌ترانسفورماتورهای‌ ساخته‌ شده‌ مطابق‌ بااستاندارد IEC است‌. با بررسی‌ اطلاعات‌مختلف‌ به‌ نظر می‌رسد كه‌ افزایش‌ قیمت‌ ترانسفورماتورهای‌ حالت‌ اول‌ -HD۴۲۸)سطح‌ CCس) نسبت‌ به‌ ترانسفوماتورهای‌ IECدر حدود ۲۰ درصد و در حالتهای‌ دوم‌ وسوم‌ این‌ افزایش‌ قیمت‌ به‌ ترتیب‌ ۳۰ و ۴۵درصد خواهد بود كه‌ هر یك‌ از این‌ حالتهای ‌سه‌ گانه‌ به‌ ترتیب‌ در حدود ۱/۱، ۶/۱ و ۲درصد بازده‌ كلی‌ را افزایش‌ خواهد داد. در این‌مرحله‌ توجه‌ به‌ این‌ نكته‌ ضروری‌ است‌ كه ‌اگرچه‌ در نگاه‌ اولیه‌ به‌ نظر می‌رسد میزان‌تلفات‌ ترانسفورماتورهای‌ دارای‌ بازده‌ كلی‌(سالانه‌) بالاتر، باید كمتر از تلفات‌ترانسفورماتورهایی‌ باشد كه‌ بازده‌ كلی‌ وسالانه‌ آنها پایین‌تر است‌ اما با توجه‌ به‌ آن‌ كه ‌مقادیر تلفات‌ بارداری‌ در حالتهای‌ مختلف‌می‌تواند بیش‌ از چند برابر تلفات‌ بی‌ باری‌ترانسفورماتورها باشد بنابراین‌ با در نظرگرفتن‌ ضرایب‌ بار انتخابی‌ و ساعتهایی‌ ازسال‌ كه‌ ترانسفورماتورها در ضرایب‌ بار مختلف‌ قرار می‌گیرند میزان‌ تلفات‌ آنهاممكن‌ است‌ از روند بازده‌ متوسط سالانه‌ آنهاتبعیت‌ نكند.
برای‌ تعیین‌ میزان‌ تلفات‌ سالانه‌ هر یك‌از ترانسفورماتورهای‌ مورد بررسی‌ و مدت‌زمان‌ برگشت‌ سرمایه‌های‌ لازم‌ برای‌ خرید ترانسفورماتورهای‌ با بازده‌ بالاتر،ترانسفورماتورهای‌ ۱۶۰ كیلوولت‌ آمپر(متوسط ظرفیت‌ در كشور) با نحوه‌ بارگیری‌انتخابی‌ در نوشتار حاضر و عامل‌ قدرت‌ ۸۵/۰ انتخاب‌ می‌شوند. با در نظر گرفتن‌ بازده‌ واقعی‌این‌ ترانسفورماتورها، تلفات‌ انرژی‌ سالانه‌ دریك‌ ترانسفورماتور ۱۶۰ كیلوولت‌ آمپر موجوددر كشور (جدول‌ ۶) در حدود ۱۲ هزار و ۳۵۰كیلووات‌ ساعت‌، در مورد ترانسفورماتورساخته‌ شده‌ مطابق‌ با استاندارد HD ۴۲۸(سطح‌ CCس) در حدود ۷۹۹۰ كیلووات‌ ساعت‌،برای‌ ترانسفورماتور Amorph-IECدرحدود ۸۸۸۰ كیلووات‌ساعت‌ و برای‌ترانسفورماتور Amorph-HD۴۲۸(Cس)درحدود ۵۹۷۰ كیلووات‌ساعت‌ خواهد بود. باتوجه‌ به‌ اینكه‌ قیمت‌ ترانسفورماتورهای‌ ۱۶۰كیلوولت‌ آمپر موجود در كشور در حدود ۱۰ تا۱۵ میلیون‌ ریال‌ است‌ و نیز با این‌ فرض‌ كه‌متوسط قیمت‌ هر كیلووات‌ ساعت‌ انرژی‌الكتریكی‌ تلف‌ شده‌ در ترانسفورماتورهای‌توزیع‌ در حدود ۲۰۰ ریال‌ است‌، مدت‌ زمان‌برگشت‌ سرمایه‌ برای‌ حالتهای‌ ذكر شده‌ به‌ترتیب‌ در حدود۴/۳، ۴/۶ و ۲/۵ سال‌ خواهدبود و این‌ امر با درنظر داشتن‌ عمر ۳۰ تا ۴۰ساله‌ ترانسفورماتورها اهمیت‌ بسیار زیادی‌دارد. بدیهی‌ است‌ كه‌ در صورت‌ درنظر گرفتن‌سایر محاسن‌ مربوط به‌ افزایش‌ بازده‌ترانسفورماتورها نظیر افزایش‌ عمر آنها،كاهش‌ نیاز اوج‌ بار و نیاز معمولی‌ شبكه‌،كاهش‌ انتشار آلاینده‌های‌ زیست‌ محیطی‌ناشی‌ از نیاز به‌ افزایش‌ تولید و... این‌ مدت‌زمان‌ برگشت‌ سرمایه‌ بسیار كوتاهتر خواهدشد.با توجه‌ به‌ تمام‌ مسائل‌ ذكر شده‌،پتانسیل‌ قابل‌ توجیه‌ كاهش‌ تلفات‌ انرژی‌الكتریكی‌ در شبكه‌ توزیع‌ از طریق‌ بهبودبازده‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ با زمان‌برگشت‌ سرمایه‌ كمتر از ۵/۳ سال‌، در سال‌۱۳۸۳ در حدود ۵/۱ میلیارد كیلووات‌ ساعت‌تخمین‌ زده‌ می‌شود و بنابراین‌ لازم‌ است‌ تا به‌این‌ امر مهم‌ بیشتر توجه‌ شود.
●●نتیجه‌گیری‌
۱- بازده‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌نصب‌ شده‌ در كشور (ظرفیت‌ متوسط) درشرایط بارگیری‌، سالانه‌ در حدود ۹۷ تا ۹۸درصد است‌.
۲- در سال‌ پایانی‌ برنامه‌ سوم‌ توسعه‌ كشور درحدود چهار تا پنج‌ میلیارد كیلووات‌ ساعت‌ ازانرژی‌ الكتریكی‌ تولیدی‌ در كشور به‌ دلیل ‌تلفات‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ به‌ هدرمی‌رود كه‌ این‌ رقم‌ معادل‌ انرژی‌ مصرفی‌توسط حدود ۵/۱ تا ۲ میلیون‌ خانواده‌ است‌.
۳- استفاده‌ از مواد و طراحیهای‌ بهینه‌می‌تواند بازده‌ واقعی‌ ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ كشور را به‌ نحو اقتصادی‌ و با زمان‌برگشت‌ سرمایه‌ ۳ تا ۳/۵ سال‌ تا حد مطلوبی‌افزایش‌ دهد.
۴- پتانسیل‌ افزایش‌ بازده‌ واقعی‌ترانسفورماتورهای‌ توزیع‌ كشور ۹۸ تا ۹۹درصد است‌ و به‌ این‌ وسیله‌ می‌توان‌ تلفات‌شبكه‌ توزیع‌ را سالانه ۵/۱میلیارد كیلووات‌ساعت‌ كاهش‌ داد.

مهندس‌ محمدرضا جهانگیری‌
منابع‌:
۱) W.M.Ritchie et al, "LossReduction - An Overview of theProblems and Solutions", PowerTechnology International, ۱۹۸۸
۲) R.J.Sarfi et al, "Practical Aspectsof Performing a Distribution SystemLoss Reduction study", Proc. IEEEInt. Conf. Power Delivery andEnergy Manage., Vol.۱۰, ۱۹۹۵.
۳) H.De Keulenaer et al, "TheScope for Energy Saving in the EUThrough the Use of Energy EfficientElectricity Distribution Transfo-rmers", THermie Project Workshop,Sep.۲۷, ۱۹۹۹.
۴) M.Ellis et al, "Analysis of Potetialfor Minimum Energy PerformanceStandards for Distribution Transfo-rmers", Australian Greenhous Off-ice, Final Report, March ۸, ۲۰۰۰.
۵) R.F.Chang et al, "DistributionTransformer Load Modeling UsingLoad Research Data", IEEE Trans.Power Delivery , Vol.۱۷, No.۲, ۲۰۰۲.
۶) P.R.Barnes et al, "DeterminationAnalysis Of Energy ConservationStandards for DistributionTransformers",ORNL-۶۸۴۷,Oak Ri-dge, DOE, ۱۹۹۶.
۷) J.A.Jardini et al, "DistributionTransformer Loading EvaluationBased on Load Profiles Measurem-ents", IEEE Trans. Power Delivery,Vol.۱۲, ۱۹۹۷.
۸) Z.Zisman et al, "Application ofFuzzy Logic for Distribution SystemLoad Estimation", Proc. Seminar ofFundamentals of Electrotechnics andCircuit Theory, Poland , May ۱۹۹۹.
۹) T.F.Garrity et al, "AmorphousMetal Distribution Transformers,The Energy Efficient Alternative ",US/Korea Electric Power Techn-ologies, Seminar Mission, Seoul,Korea , Oct.۲۴-۲۸, ۱۹۹۴.
۱۰) محمدرضا جهانگیری‌، كاربرد آلیاژهای‌مغناطیسی‌ آمورف‌ در ساخت‌ هسته‌ترانسفورماتورها و كاهش‌ تلفات‌ انرژی‌الكتریكی‌، ماهنامه‌ علمی‌ تخصصی‌صنعت‌برق‌، سازمان‌ توانیر، مهرماه‌ ۱۳۸۰.

منبع : ماهنامه صنعت برق