垃圾焚烧电厂中110kV接入系统的方案分析

陈晗

【摘要】随着我国社会经济的飞速发展，治理垃圾已经逐步成为不同领域都较为关注的问题，通过建设垃圾焚烧发电厂，不仅能够有效处理城市的各类垃圾，还可改善居民生活环境，最大程度上缓解土地使用压力，有利于协调好生物发电、垃圾处理之间的关系，基于此，本文以某垃圾焚烧厂为例，重点分析其110kV接入系统的设计方案。

【关键词】垃圾焚烧厂；110kV接入系统；生物发电；设计方案

为科学探究垃圾焚烧电厂中接入系统的设计方案，本文以某垃圾焚烧厂为例，该工程在某年10月正式投运，总装机容量为63MW，总规模拟日处理生活垃圾达3400吨，年发电量达到1.353×108kWh。该电厂的选址以当前我国建设标准规范为准，位于两市的交界位置，且交通较为便捷，与填埋场靠近，具备良好的地理优势。经过多方考察与分析后，垃圾焚烧电厂选择110kV电压等级的介入系统，按照可行性、经济性等原则，垃圾焚烧电厂110kV线路的出线接入某变电站110kV侧，并接到区域的电网系统中，对其线路、路径均做出了合理设计，其具体方案分为以下几方面。

1、垃圾焚烧厂中110kV接入系统的一次设计

1.1垃圾焚烧厂电厂主接线设计

根据垃圾焚烧电厂的规划、设计，该电厂配置2台垃圾焚烧机械炉排炉，其处理能力达每天500吨；配置凝汽式汽轮发电机组，其装机容量达1×20MW，同时已经预留好二期的扩建空间。发电机组的出口电压控制在10.5kV，设计10kVⅡ段分段、10kVⅠ段分段，其接线方式为单母线分段接线，并配置发电机出口母线，为了给后期做好准备，每段均设置升压变进行连接，将其升压到110kV。同时，该垃圾焚烧厂用电系统采取两级电压，分别为380/220V、10kV，用升压变低压侧连接厂用工作、备用电源。此外，本工程仅装设1台25MVA主变容量的升压变，使用单母线接线方式连接110kV，经过母线汇流之后，用一回110kV线路接入某110kV变电站的110kV侧，使用5.43km的双分裂LGJ-300导线。

1.2选择恰当的垃圾焚烧厂电厂升压变压器与断路器

垃圾焚烧电厂设1台无励磁升压变压器，为1×20MW，主变容量为25MWA，以满足二期扩建的要求。同时，根据相关短路电流的计算数据，结合电网的发展要求，该垃圾焚烧电厂110kV接入系统的断路器遮断电流确定为40kA，经过短路电流的校检后可知，系统断路器额定开断电流均符合相关要求，无须更换。

1.3一次设计的总体规划

从以上分析可知，垃圾焚烧电厂110kV接入系统的设计方案为：接线方式为发电机—变压器组，1×20MW机组，直接接入110kV电力系统，用5.4千米的LGJ-300接入110kV某变电站的110kV侧，出线1回，扩建110kV出线间隔。

2、110kV接入系统的安全自动装置、继电保护装置设计

为设计110kV接入系统的一次方案，该电厂接入系统变电站的相关继电保护装置、安全自动装置均按照《继电保护和安全自动装置技术规程》标准进行设计，其设计范围分为110kV母线与线路保护、故障录波装、安全自动装置等。

2.1 110kV接入系统中继电保护装置设计方案

（1）保护110kV线路，针对垃圾焚烧电厂110kV接入电网线路而言，根据相关规划、设计方案，其线路长5.4千米，从垃圾电厂开始，到110kV变电站结束。于并网线路的两侧均设置一套光纤差动保护作为主保护，后备保护为接地距离、三段相间距离以及多段零序电流保护。此外，其专用纤芯为在随线路处架设一根光缆（型号为OPGW），线路中OPGW光纤通道用于保护光差；（2）保护110kV的母线。在本垃圾焚烧电厂的升压站中，选择单母线的接线方式，为确保电力系统的稳定运行，110kV升压站设置一套母线保护，其设计要求应符合电厂的最终规模要求，母线保护不会受到系统故障、CT饱和等因素的影响；（3）设置系统故障录波，本垃圾焚烧电厂110kV接入系统中配置一套完整的故障录波装置，分为三个模块，即转换装置、远传功能模块、软件模块。

2.2 110kV接入系统中保护设备的预算

110kV接入系统中保护设备分为：垃圾焚烧电厂线路光纤电流差动保护屏、焚烧电厂母线保护屏、110kV故障录波屏、继电保护电源柜、备自投装置改造等，其设备预算控制在150万元之内。

3、110kV接入系统中调度自动化设计

3.1 110kV接入系统中调度自动化配置

首先，配置一套微机远动系统，分为功能屏、RTU，其中RTU主要负责收集电厂全部远动信息，接受、执行总调度端下发的调度指令，其功能要求有：具备数据收集、远传等基本功能，能够支持系统的主备双通道，遇到故障时可自动切换到备用通道；其次，配置一套电能计量系统，分为计量点、计量设备等模块，其要求有：能够把电量稳定传送至调度端的总剂量主站，报警输出功能多样等。

3.2 110kV接入系统中远动信息的传输方式

110kV接入系统运动信息的传输方式应选择恰当的远动通道，以提升整体传输质量，在本电厂中，通过增加监控系统的方式，实现稳定传输。

结束语：

综上所述，处理焚烧垃圾是当前社会各界均较为关注的问题，通过建设垃圾焚烧电厂的方式，能够有效提升垃圾处理的效率，还可充分优化资源配置，需要注意的是，建设垃圾焚烧电厂涉及的领域较为广泛，包括市政规划、环境科学、电气设计等，因此，在设计垃圾焚烧电厂的接入系统时，应综合考虑实际情况，选择恰当的设计方案，从而保障电力系统的可靠、安全、稳定运行。

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