生活垃圾焚燒發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-03-30 13:52 本頁(yè)面
【正文】 生活垃圾焚燒發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第一篇：生活垃圾焚燒發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì) 生活垃圾焚燒發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：該文論證了平湖市生活垃圾焚燒發(fā)電廠接入系統(tǒng)的最佳方案，并通過(guò)短路電流計(jì)算、潮流計(jì)算及電力電量平衡對(duì)該方案進(jìn)行校驗(yàn)，最后提出了電廠接入系統(tǒng)后的運(yùn)行方式及繼電保護(hù)配置方案。 關(guān)鍵詞：生活垃圾；焚燒發(fā)電；接入系統(tǒng)；短路電流；潮流計(jì)算；保護(hù)配置 城市垃圾污染及其妥善治理是我國(guó)急需解決的問(wèn)題。建設(shè)焚燒發(fā)電廠不但可以節(jié)約土地，有效控制污染，而且可以回收用于發(fā)電，滿(mǎn)足對(duì)環(huán)境的要求。平湖市生活垃圾焚燒發(fā)電廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電廠）位于浙江省平湖市獨(dú)山港區(qū)濱海二路（規(guī)劃）。建設(shè)規(guī)模為：本期新建“三爐兩機(jī)”，即 300t/d 垃圾和 80t/d 焚燒處理能力的異重循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐 3臺(tái)，按 2用 1 備模式運(yùn)行， 12MW 純凝汽輪發(fā)電機(jī)組 1 臺(tái)和 6MW純凝汽輪發(fā)電機(jī)組 1 臺(tái)，并留有一爐一機(jī)的發(fā)展余地。根據(jù)垃圾增長(zhǎng)情況遠(yuǎn)景再建設(shè) 1 臺(tái)日處理 300 噸的垃圾焚燒爐和 1 臺(tái) 6MW 的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組 。 1 電廠附近地區(qū)電網(wǎng)狀況 有將新建的 220kV 新華變電所和 110kV 金沙變電所，運(yùn)行中的 110kV黃姑變電所和 35kV全塘變電所。 220kV 新華變 35kV主接線(xiàn)為單母線(xiàn)分段本期 35kV間隔 5個(gè)，遠(yuǎn)景 10 個(gè)，預(yù)留 6個(gè)。 110kV黃姑變電所 35kV主接線(xiàn)為雙母線(xiàn)， 3個(gè)備用間隔。 110kV 金沙變主變?yōu)?110/10kV，沒(méi)有35kV 電壓等級(jí)。 35kV全塘變電所無(wú) 35kV備用間隔。 2 電廠接入系統(tǒng)方案分析比較 電廠接入系統(tǒng)方案 如垃圾焚燒發(fā)電廠停機(jī)，垃圾將大量囤積，影響生產(chǎn)生活。因此其接入系統(tǒng)不僅要滿(mǎn)足電力電量 平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，還必須有較高的可靠性、足夠的供電容量作為電廠啟動(dòng) /備用電源。根據(jù)上述條件和原因， 2021 年 12 月份制定方案計(jì)劃采用雙回 LGJ300 的 35kV 線(xiàn)路接入系統(tǒng)。電廠設(shè) 35kV 升壓站一座， 2臺(tái) 16000kVA 主變， 35kV和 10kV 母線(xiàn)均為單母線(xiàn)分段， 10kV系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)出線(xiàn)電壓為 10kV，35kV 兩段母線(xiàn)各引一回線(xiàn)路至電網(wǎng) 35kV 母線(xiàn)與系統(tǒng)并網(wǎng)，接自系統(tǒng)的35kV 母線(xiàn)也作本發(fā)電廠的起動(dòng) /備用電源。接入系統(tǒng)方案如下： 方案一：新建 2 回 5km 架空線(xiàn)路，由電廠 35kVI、Ⅱ段母線(xiàn)各引 一回接入 220kV新華變 35kVI、Ⅱ段母線(xiàn)。 方案二：新建 2 回 6km 架空線(xiàn)路，由電廠 35kVI、Ⅱ段母線(xiàn)各引一回接入 110kV黃姑變 35kV雙母線(xiàn)上。 各方案存在的問(wèn)題及解決對(duì)策 方案一： 220kV 新華變本期只新建 5 個(gè) 35kV出線(xiàn)間隔且分配完畢，另外其 35kV 出線(xiàn)間隔只設(shè)電流電壓保護(hù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路全長(zhǎng)范圍內(nèi)故障的無(wú)時(shí)限切除。因此， 220kV 新華變須要新增 2 個(gè) 35kV 出線(xiàn)間隔，并且其電廠出線(xiàn)間隔加裝光纖縱差保護(hù)； 220kV 新華變 35kV 自投動(dòng)作須聯(lián)切 35kV電廠線(xiàn)路間隔開(kāi)關(guān)。 方案二： 110kV 黃姑變 上級(jí)電源較為復(fù)雜，且黃姑變 35kV 開(kāi)關(guān)柜較陳舊需要進(jìn)行改造，采用微機(jī)保護(hù)配置過(guò)流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路全長(zhǎng)范圍內(nèi)故障的無(wú)時(shí)限切除。因此如果采用方案二，須要改造110kV黃姑變 35kV開(kāi)關(guān)柜，其電廠出線(xiàn)間隔加裝光纖縱差保護(hù)。 方案綜合技術(shù)及投資比較 方案一：由于 220kV 新華變電壓等級(jí)高，主變?nèi)萘看?，因此可靠性高，且有足夠的容量作為電廠啟動(dòng) /備用電源； 220kV新華變 35kV 母線(xiàn)上接有化工廠和玻璃廠兩個(gè)用戶(hù)，電廠發(fā)的電可直接供給這兩個(gè)用戶(hù)，能耗小，不向 220kV新華變主變倒 送。 方案二： 110kV黃姑變電壓等級(jí)低，主變?cè)谪?fù)荷高峰時(shí)已經(jīng)接近滿(mǎn)載，因此可靠性低，且沒(méi)有足夠的容量作為電廠啟動(dòng) /備用電源； 110kV 黃姑變 35kV 母線(xiàn)無(wú)負(fù)荷，電廠發(fā)電需轉(zhuǎn)供，能耗大。另外 110kV 黃姑變進(jìn)線(xiàn)電源來(lái)自上海石化與電廠并網(wǎng)及運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，而電廠 35kV 線(xiàn)路作為 110kV黃姑變電源時(shí)，容量小無(wú)法滿(mǎn)足負(fù)荷需求。 方案一： 850萬(wàn)元（線(xiàn)路： 150 5＝ 750萬(wàn)元，間隔 50 2＝ 100 萬(wàn)元）； 方案二： 1000萬(wàn)元（線(xiàn)路 150 6=900萬(wàn)元，間隔 50 2＝ 100 萬(wàn)元）。 方案一 接入系統(tǒng)投資較小，為電廠接入系統(tǒng)的最佳方案，如圖 1 所示。 圖 1 系統(tǒng)接線(xiàn)圖 3 接入系統(tǒng)后短路電流與潮流計(jì)算 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算是校核電網(wǎng)設(shè)備、合理選擇電廠電氣接線(xiàn)、選用有足夠熱穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度的電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體、確定限制短路電流的措施以及在電力系統(tǒng)中合理配置繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)。短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于遠(yuǎn)景 2021 年水平，電廠接入系統(tǒng)后 220kV 新華變系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 1。從計(jì)算結(jié)果可知，電廠并網(wǎng)發(fā)電后系統(tǒng)內(nèi)各相關(guān)變電所母線(xiàn)短路電流滿(mǎn)足規(guī)定的各級(jí)電壓短路水平要求，但如果生活垃圾焚燒發(fā)電廠 10kV 母線(xiàn)并列運(yùn)行，則其 10kV 母線(xiàn)短路電流為 ，故要求電廠開(kāi)關(guān)設(shè)備選型時(shí)額定開(kāi)斷電流大于 ，其它設(shè)備選型時(shí)也要注意參數(shù)選擇。 表 1220kV新華變系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果 潮流計(jì)算（來(lái)源：浙江省嘉興平湖市供電局） 按發(fā)電廠滿(mǎn)發(fā)時(shí)，電廠至新華變線(xiàn)路潮流如圖 2。 圖 2 電廠至新華變線(xiàn)路潮流 根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果，知母線(xiàn)電壓均滿(mǎn)足要求，為防止向新華變主變倒送，新華變 35kV母線(xiàn)應(yīng)保持一定負(fù)荷。 4 電力電量平衡 經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，平湖市獨(dú)山港區(qū)近期計(jì)劃接入新華變的 35kV 負(fù)荷見(jiàn)如表2，電廠本期機(jī)組容量為 18MW，遠(yuǎn)景機(jī)組容量為 24MW，折算成視在功率分別為 和 30MVA。由表 2 可知 2021 年 6月后接入 新華變的35kV 負(fù)荷總?cè)萘繛?38MVA，電廠發(fā)出的電能，能就地消化
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