垃圾焚燒電廠中110kV接入系統的方案分析

陳晗

【摘要】隨著我國社會經濟的飛速發展，治理垃圾已經逐步成為不同領域都較為關注的問題，通過建設垃圾焚燒發電廠，不僅能夠有效處理城市的各類垃圾，還可改善居民生活環境，最大程度上緩解土地使用壓力，有利于協調好生物發電、垃圾處理之間的關系，基于此，本文以某垃圾焚燒廠為例，重點分析其110kV接入系統的設計方案。

【關鍵詞】垃圾焚燒廠；110kV接入系統；生物發電；設計方案

為科學探究垃圾焚燒電廠中接入系統的設計方案，本文以某垃圾焚燒廠為例，該工程在某年10月正式投運，總裝機容量為63MW，總規模擬日處理生活垃圾達3400噸，年發電量達到1.353×108kWh。該電廠的選址以當前我國建設標準規范為準，位于兩市的交界位置，且交通較為便捷，與填埋場靠近，具備良好的地理優勢。經過多方考察與分析后，垃圾焚燒電廠選擇110kV電壓等級的介入系統，按照可行性、經濟性等原則，垃圾焚燒電廠110kV線路的出線接入某變電站110kV側，并接到區域的電網系統中，對其線路、路徑均做出了合理設計，其具體方案分為以下幾方面。

1、垃圾焚燒廠中110kV接入系統的一次設計

1.1垃圾焚燒廠電廠主接線設計

根據垃圾焚燒電廠的規劃、設計，該電廠配置2臺垃圾焚燒機械爐排爐，其處理能力達每天500噸；配置凝汽式汽輪發電機組，其裝機容量達1×20MW，同時已經預留好二期的擴建空間。發電機組的出口電壓控制在10.5kV，設計10kVⅡ段分段、10kVⅠ段分段，其接線方式為單母線分段接線，并配置發電機出口母線，為了給后期做好準備，每段均設置升壓變進行連接，將其升壓到110kV。同時，該垃圾焚燒廠用電系統采取兩級電壓，分別為380/220V、10kV，用升壓變低壓側連接廠用工作、備用電源。此外，本工程僅裝設1臺25MVA主變容量的升壓變，使用單母線接線方式連接110kV，經過母線匯流之后，用一回110kV線路接入某110kV變電站的110kV側，使用5.43km的雙分裂LGJ-300導線。

1.2選擇恰當的垃圾焚燒廠電廠升壓變壓器與斷路器

垃圾焚燒電廠設1臺無勵磁升壓變壓器，為1×20MW，主變容量為25MWA，以滿足二期擴建的要求。同時，根據相關短路電流的計算數據，結合電網的發展要求，該垃圾焚燒電廠110kV接入系統的斷路器遮斷電流確定為40kA，經過短路電流的校檢后可知，系統斷路器額定開斷電流均符合相關要求，無須更換。

1.3一次設計的總體規劃

從以上分析可知，垃圾焚燒電廠110kV接入系統的設計方案為：接線方式為發電機—變壓器組，1×20MW機組，直接接入110kV電力系統，用5.4千米的LGJ-300接入110kV某變電站的110kV側，出線1回，擴建110kV出線間隔。

2、110kV接入系統的安全自動裝置、繼電保護裝置設計

為設計110kV接入系統的一次方案，該電廠接入系統變電站的相關繼電保護裝置、安全自動裝置均按照《繼電保護和安全自動裝置技術規程》標準進行設計，其設計范圍分為110kV母線與線路保護、故障錄波裝、安全自動裝置等。

2.1 110kV接入系統中繼電保護裝置設計方案

（1）保護110kV線路，針對垃圾焚燒電廠110kV接入電網線路而言，根據相關規劃、設計方案，其線路長5.4千米，從垃圾電廠開始，到110kV變電站結束。于并網線路的兩側均設置一套光纖差動保護作為主保護，后備保護為接地距離、三段相間距離以及多段零序電流保護。此外，其專用纖芯為在隨線路處架設一根光纜（型號為OPGW），線路中OPGW光纖通道用于保護光差；（2）保護110kV的母線。在本垃圾焚燒電廠的升壓站中，選擇單母線的接線方式，為確保電力系統的穩定運行，110kV升壓站設置一套母線保護，其設計要求應符合電廠的最終規模要求，母線保護不會受到系統故障、CT飽和等因素的影響；（3）設置系統故障錄波，本垃圾焚燒電廠110kV接入系統中配置一套完整的故障錄波裝置，分為三個模塊，即轉換裝置、遠傳功能模塊、軟件模塊。

2.2 110kV接入系統中保護設備的預算

110kV接入系統中保護設備分為：垃圾焚燒電廠線路光纖電流差動保護屏、焚燒電廠母線保護屏、110kV故障錄波屏、繼電保護電源柜、備自投裝置改造等，其設備預算控制在150萬元之內。

3、110kV接入系統中調度自動化設計

3.1 110kV接入系統中調度自動化配置

首先，配置一套微機遠動系統，分為功能屏、RTU，其中RTU主要負責收集電廠全部遠動信息，接受、執行總調度端下發的調度指令，其功能要求有：具備數據收集、遠傳等基本功能，能夠支持系統的主備雙通道，遇到故障時可自動切換到備用通道；其次，配置一套電能計量系統，分為計量點、計量設備等模塊，其要求有：能夠把電量穩定傳送至調度端的總劑量主站，報警輸出功能多樣等。

3.2 110kV接入系統中遠動信息的傳輸方式

110kV接入系統運動信息的傳輸方式應選擇恰當的遠動通道，以提升整體傳輸質量，在本電廠中，通過增加監控系統的方式，實現穩定傳輸。

結束語：

綜上所述，處理焚燒垃圾是當前社會各界均較為關注的問題，通過建設垃圾焚燒電廠的方式，能夠有效提升垃圾處理的效率，還可充分優化資源配置，需要注意的是，建設垃圾焚燒電廠涉及的領域較為廣泛，包括市政規劃、環境科學、電氣設計等，因此，在設計垃圾焚燒電廠的接入系統時，應綜合考慮實際情況，選擇恰當的設計方案，從而保障電力系統的可靠、安全、穩定運行。

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