陳晗
【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,治理垃圾已經(jīng)逐步成為不同領(lǐng)域都較為關(guān)注的問題,通過建設(shè)垃圾焚燒發(fā)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(huán)境,最大程度上緩解土地使用壓力,有利于協(xié)調(diào)好生物發(fā)電、垃圾處理之間的關(guān)系,基于此,本文以某垃圾焚燒廠為例,重點(diǎn)分析其110kV接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒廠;110kV接入系統(tǒng);生物發(fā)電;設(shè)計(jì)方案
為科學(xué)探究垃圾焚燒電廠中接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(yùn),總裝機(jī)容量為63MW,總規(guī)模擬日處理生活垃圾達(dá)3400噸,年發(fā)電量達(dá)到1.353×108kWh。該電廠的選址以當(dāng)前我國建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為準(zhǔn),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(yōu)勢。經(jīng)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(tǒng),按照可行性、經(jīng)濟(jì)性等原則,垃圾焚燒電廠110kV線路的出線接入某變電站110kV側(cè),并接到區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)中,對其線路、路徑均做出了合理設(shè)計(jì),其具體方案分為以下幾方面。
1、垃圾焚燒廠中110kV接入系統(tǒng)的一次設(shè)計(jì)
1.1垃圾焚燒廠電廠主接線設(shè)計(jì)
根據(jù)垃圾焚燒電廠的規(guī)劃、設(shè)計(jì),該電廠配置2臺垃圾焚燒機(jī)械爐排爐,其處理能力達(dá)每天500噸;配置凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組,其裝機(jī)容量達(dá)1×20MW,同時(shí)已經(jīng)預(yù)留好二期的擴(kuò)建空間。發(fā)電機(jī)組的出口電壓控制在10.5kV,設(shè)計(jì)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(fā)電機(jī)出口母線,為了給后期做好準(zhǔn)備,每段均設(shè)置升壓變進(jìn)行連接,將其升壓到110kV。同時(shí),該垃圾焚燒廠用電系統(tǒng)采取兩級電壓,分別為380/220V、10kV,用升壓變低壓側(cè)連接廠用工作、備用電源。此外,本工程僅裝設(shè)1臺25MVA主變?nèi)萘康纳龎鹤儯褂脝文妇€接線方式連接110kV,經(jīng)過母線匯流之后,用一回110kV線路接入某110kV變電站的110kV側(cè),使用5.43km的雙分裂LGJ-300導(dǎo)線。
1.2選擇恰當(dāng)?shù)睦贌龔S電廠升壓變壓器與斷路器
垃圾焚燒電廠設(shè)1臺無勵(lì)磁升壓變壓器,為1×20MW,主變?nèi)萘繛?5MWA,以滿足二期擴(kuò)建的要求。同時(shí),根據(jù)相關(guān)短路電流的計(jì)算數(shù)據(jù),結(jié)合電網(wǎng)的發(fā)展要求,該垃圾焚燒電廠110kV接入系統(tǒng)的斷路器遮斷電流確定為40kA,經(jīng)過短路電流的校檢后可知,系統(tǒng)斷路器額定開斷電流均符合相關(guān)要求,無須更換。
1.3一次設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃
從以上分析可知,垃圾焚燒電廠110kV接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案為:接線方式為發(fā)電機(jī)—變壓器組,1×20MW機(jī)組,直接接入110kV電力系統(tǒng),用5.4千米的LGJ-300接入110kV某變電站的110kV側(cè),出線1回,擴(kuò)建110kV出線間隔。
2、110kV接入系統(tǒng)的安全自動裝置、繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)
為設(shè)計(jì)110kV接入系統(tǒng)的一次方案,該電廠接入系統(tǒng)變電站的相關(guān)繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置均按照《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)范圍分為110kV母線與線路保護(hù)、故障錄波裝、安全自動裝置等。
2.1 110kV接入系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案
(1)保護(hù)110kV線路,針對垃圾焚燒電廠110kV接入電網(wǎng)線路而言,根據(jù)相關(guān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案,其線路長5.4千米,從垃圾電廠開始,到110kV變電站結(jié)束。于并網(wǎng)線路的兩側(cè)均設(shè)置一套光纖差動保護(hù)作為主保護(hù),后備保護(hù)為接地距離、三段相間距離以及多段零序電流保護(hù)。此外,其專用纖芯為在隨線路處架設(shè)一根光纜(型號為OPGW),線路中OPGW光纖通道用于保護(hù)光差;(2)保護(hù)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(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,110kV升壓站設(shè)置一套母線保護(hù),其設(shè)計(jì)要求應(yīng)符合電廠的最終規(guī)模要求,母線保護(hù)不會受到系統(tǒng)故障、CT飽和等因素的影響;(3)設(shè)置系統(tǒng)故障錄波,本垃圾焚燒電廠110kV接入系統(tǒng)中配置一套完整的故障錄波裝置,分為三個(gè)模塊,即轉(zhuǎn)換裝置、遠(yuǎn)傳功能模塊、軟件模塊。
2.2 110kV接入系統(tǒng)中保護(hù)設(shè)備的預(yù)算
110kV接入系統(tǒng)中保護(hù)設(shè)備分為:垃圾焚燒電廠線路光纖電流差動保護(hù)屏、焚燒電廠母線保護(hù)屏、110kV故障錄波屏、繼電保護(hù)電源柜、備自投裝置改造等,其設(shè)備預(yù)算控制在150萬元之內(nèi)。
3、110kV接入系統(tǒng)中調(diào)度自動化設(shè)計(jì)
3.1 110kV接入系統(tǒng)中調(diào)度自動化配置
首先,配置一套微機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng),分為功能屏、RTU,其中RTU主要負(fù)責(zé)收集電廠全部遠(yuǎn)動信息,接受、執(zhí)行總調(diào)度端下發(fā)的調(diào)度指令,其功能要求有:具備數(shù)據(jù)收集、遠(yuǎn)傳等基本功能,能夠支持系統(tǒng)的主備雙通道,遇到故障時(shí)可自動切換到備用通道;其次,配置一套電能計(jì)量系統(tǒng),分為計(jì)量點(diǎn)、計(jì)量設(shè)備等模塊,其要求有:能夠把電量穩(wěn)定傳送至調(diào)度端的總劑量主站,報(bào)警輸出功能多樣等。
3.2 110kV接入系統(tǒng)中遠(yuǎn)動信息的傳輸方式
110kV接入系統(tǒng)運(yùn)動信息的傳輸方式應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)動通道,以提升整體傳輸質(zhì)量,在本電廠中,通過增加監(jiān)控系統(tǒng)的方式,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳輸。
結(jié)束語:
綜上所述,處理焚燒垃圾是當(dāng)前社會各界均較為關(guān)注的問題,通過建設(shè)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(yōu)化資源配置,需要注意的是,建設(shè)垃圾焚燒電廠涉及的領(lǐng)域較為廣泛,包括市政規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)、電氣設(shè)計(jì)等,因此,在設(shè)計(jì)垃圾焚燒電廠的接入系統(tǒng)時(shí),應(yīng)綜合考慮實(shí)際情況,選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案,從而保障電力系統(tǒng)的可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]何必崢.110kV輸變電工程可行性研究的方法與要求[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014,23(34):722-722.
[2]王林虎.廣東江門新會IGCC發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺接入系統(tǒng)方案對電網(wǎng)的影響[J].電氣技術(shù),2015,19(5):95-97,105.
[3]周士瓊,王倩,呂瀟等.定子Crowbar電路模式切換的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越控制策略[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2017,45(4):33-39.