生活垃圾焚烧发电厂建设项目电气系统设计方案

1、生活垃圾焚烧发电厂建设项目电气系统设计方案1.1.1 电气设计内容和原则1.1.1.1 电气设计范围设计内容包括厂区红线内所有子项的电气设计，包括发 电、接入系统、厂用电、室内外照明、防雷与接地、消防、 电信等。厂区红线外 10kV 上网线路、外部应急电源线路及调度 通讯线路均由业主另行委托设计。1.1.1.2 设计原则设计原则是在电气主接线方面力求简单、可靠；电气设 备布置以便于运行维护为原则，尽量紧凑集中，达到节约投 资及运行费用，降低成本的目的；继电保护的配置采用微机 保护，以便准确、迅速的切除故障并满足电厂自动化要求。1.1.2 接入系统1.1.2.1 周边电力系统概述1.1.2.2

2、接入系统方案选择本工程距离郑家营变电站约 78 公里，郑家营变电站为110kV 变电站，根据厂址周边电力系统情况，本工程上网系 统有以下三个方案：方案一：将发电机出口电压由 10kV 升至 110kV ，再以 双回路与 110kV 郑家营变电站联网。该方案可靠性高，但造 价极其昂贵。方案二：采用 110kV 单回路上网，另设一路应急备用电源（增设一路 10kV 备用电源线路或设置应急柴油发电机 组）。该方案可靠性较高，但投资也较高。方案三：采用双回 10kV 线路直接与 110kV 郑家营变电站联网，厂内不设升压变电站和应急备用电源，运行可靠性 高，投资最少。本工程推荐采用方案三 。即采用双回

3、 10kV 线路直接与110kV 变电站联网，厂内不设升压变电站和应急备用电源。方案一、方案二和方案三对应的电气主接线方案见附图1.1.2.3 计量与测量在 110kV 变电站设专用计量表对上网电量进行计量量系统可采用电子式多功能电能表，确保电能量数据的准确 性，可靠性和可核对性。1.1.3 发电机电压选择根据本项目工艺情况，厂内所有厂用负荷均为额定电压为380/220V的低压负荷。考虑到*网配电电压为10kV ,为减少垃圾焚烧发电厂电气设备的电压等级，以利于系统运 行、维护管理和减少投资，发电机出口额定电压选择为10.5kV。1.1.4 电气主接线垃圾焚烧处理厂计划装设计划分两期完成，其中本

4、期工 程设置 2 台处理能力均为 350 吨/日的焚烧炉， 配 1 台额定功 率均为 12MW 的发电机组；二期工程增加 1 台处理能力为 350 吨/日的焚烧炉，另外再增加一1 台额定功率为 6MW 的 发电机组按照推荐的接入系统方案三， 10kV 母线采用单母线分段接线，每段母线上接一台发电机组。上网电能通过两回10kV 架空线路送往 110kV 变电站。焚烧发电厂首次启动时由 110kV 变电站取得启动电源 （通过 10kV 线路倒送电） ，启动后垃圾焚烧发电厂内发电机 投入运行并网发电，除去厂区自用外，剩余电量再通过两回 10kV 线路送入地区电网。当一回 10kV 线路出现故障时，

5、与之相连的 10kV 母线出 口开关断开，发电机处于孤岛运行状态。1.1.5 同期点设置本垃圾焚烧发电厂同期点设置在两台发电机组 10kV 出 口断路器和 10kV 母线分段断路器。1.1.6 厂用电负荷本期工程（ 700t/d）：厂用电安装容量：2860kW厂用电计算负荷：2200kW年最大发电量：76X106kW?h/a58xio6kw?h/a23%年最大上网电量：自用电率：1.1.7 厂用电接线厂内设 1600kVA 厂用工作变压器 3 台，其中 10kV 高压电源经1#3#工作变压器降压后， 分别供给3条焚烧线。另 外，设置容量为 1600kVA 的 0#备用变压器 1 台， 0#备用

6、变压器 0.4kV 低压母线与各厂用工作变压器的 0.4kV 工作 母线之间分别设置联络开关，任何一台工作变压器事故跳闸 时，联络开关自动关合， 由 0#备用变压器承担该故障工作变 压器的全部负荷，维持厂内的正常运行。低压动力中心采用单母线接线。 3 台厂用工作变压器低压侧对应于 3 个 380/220V 低压动力中心，分别负责向 3 条焚烧线和全厂公用负荷供电。0#备用变压器同时作为低压厂用工作变的备用。全厂消防设置专用的消防 MCC ，双电源 供电，电源分别引自低压动力中心 3个不同的 380/220V 母 线段。0.4kV 系统采用变压器中性点直接接地方式运行，接地型式为 TN-C-S

7、系统，室外路灯照明局部采用 TT 系统。1.1.8 主要设备选型在保证技术先进、安全可靠、便于维护的前提下，主要电气设备选型如下：厂用降压变压器选用 SGB10-1600/10 型 H 级干式电力变 压器。10kV 开关柜选用 KYN28A-12 型铠装移开式开关柜， 配10kV 真空断路器。低压开关柜选用 GCS 型低压抽出式开关柜。低压配电箱选用 XLL2-0.4 系列低压动力配电箱。1.1.9 继电保护和自动装置按电力装置的继电保护和自动装置设计规范 ，焚烧发电厂主要配备下述继电保护和安全自动装置， 10kV 各元 件采用微机装置实现各项保护：发电机保护：纵联差动保护、复合电压启动的过电

8、流保 护、过负荷保护、发电机单相接地过电流保护、发电机励磁 一点接地和两点接地保护。工作、应急厂用降压变压器保护：电流速断保护、过电 流保护、零序电流保护、 温度信号、 应急电源自动投入装置。母线分段保护：过电流保护。10kV 联网线路保护和 10kV 应急线路保护（电厂侧） 待 与当地电业部门协商后确定保护方式。1.1.10 直流系统直流系统采用单母线分段接线。 设一组容量为 300Ah 的 免维护铅酸蓄电池，电压为 DC220V ，按一小时放电终止电 压不低于 198V 进行设计，向控制系统、继电保护、安全自 动装置及事故照明、直流油泵供电。配两台充电装置，一台 工作，一台备用。为满足全厂

9、事故状态下照明用电，装设一 面事故照明切换屏。发电机采用静态励磁方式，并配有励磁变压器两台，发 电机的的电压调整采用自动励磁电压调节器。1.1.11 电气设备布置本工程的电气设备间与汽机房、焚烧锅炉间等均布置于 同一厂房内，设有 10kV 配电室、变压器室、 380V 配电室及 中央控制室、电子设备间。中央控制室内设有操作员站、大 屏幕和消防控制中心，电子设备间内设有继电保护屏、直流 系统屏和热工设备屏等。发电机出线小室布置在汽机间±0.000 m，汽轮发电机机座下面，设有发电机出口及中性点电流互感器、避雷器、电 压互感器柜及发电机出口断路器柜。1.1.12 过电压保护及接地过电压包

10、括大气过电压和操作过电压。根据“过电压保 护设计规程” 、“接地设计规程” 及“建筑物防雷设计规范” 设计必要的设施及装置，保证建筑物、设备及人身安全。本工程接地分为工作接地、保护接地和防雷接地，接地 电阻按相应规程进行设计。本工程应严格按3220kV交流电力工程过电压保护设计规范和交流电力工程接地设计规范的有关规定执 行。1.1.13 电动机控制按相关专业提出的电动机控制要求，需在中央控制室控 制的电动机， 均由以 DCS 为核心构成的控制系统控制， 通过 电动机控制站，以通信电缆与以太网相联，电动机的控制操 作，则通过其所属系统的操作站完成， 电动机的起、 停状态， 工作电流、事故信号等在

11、其所属系统的相应画面中显示。不需在中央控制室操作的电动机，则以传统方式在就地 控制。1.1.14 照明和检修回路1.1.14.1 照明本工程照明网络采用 220/380V 三相五线制，中性点直 接接地系统。本厂设有正常照明、事故照明、检修照明和局部照明。1.1.14.2 检修回路检修及特殊场所的照明网络电压可为 12V 或 36V 。焚烧工房检修箱按规程规定地点设置，由中央配电屏供电；辅助工房检修电源箱，由工房各自的动力箱供电。1.1.15 电缆敷设本工程电缆构筑物主要有：电缆沟、电缆竖井等。电缆 敷设方式主要采用沿桥架、沿电缆沟敷设，穿管敷设和直埋 敷设。电缆选择及敷设设计应执行发电厂、变电

12、所电缆选择 与敷设设计规范 。电缆构筑物应采取防火设施，如阻火隔 墙、阻火段、阻火夹层等，采用涂料、槽盒、堵料等防火材 料，对电缆进行防火阻燃设计并满足相应的规程规定。1.1.16 电气修理和试验为了充分利用 * 地区的电气维修和试验技术与装备能 力，并节约一次投资和运行维护费用，本设计对电气设备只 安排日常维修和检查。1.1.17 电气消防1.1.17.1 消防系统易燃场所及电气设备做可靠的防火防爆处理。在配电室、控制室等电气设备较集中的地方，加装烟感、温感探测 器，并设消防专用报警器。1.1.17.2 广播系统为保证发布火灾报警、寻人广播和发布各类通知，综合主厂房内设置广播系统一套。1.1.18 电信1.1.18.1 系统调度本垃圾焚烧发电厂的调度与通信方式待与当地相关主 管部门协商后确定。远动配置采用专用电话调度。装设远程控制单元（RTU ）实现远动遥信，遥测控制（需由当地电力部门统一考虑） 。通信系统通信：除配置专用调度电话外，配合远动两遥，可沿 10kV 上网联络线架设一条光缆至变电站，并接入当地电力