（广东柏力机电工程有限公司 510700）
摘要：对垃圾电厂接入电网的各种方案进行技术经济比较，确定最优系统接入方案：机组以较低电压等级（10kV）经3回线路接入系统，解决了电厂接入系统时线路电压损耗大、功率送出难的问题。通过电气计算，验证了所提方案的合理性。
关键词：垃圾电厂；接入电网方案；技术经济比较；电源送出；电气校核
0引言
研究新建电厂接入系统方案需考虑很多因素，如电厂的容量、所接入地区电网的现状及发展趋势、电力电量平衡情况、电网结构、周边变电站出线和间隔情况、电厂在该地区电网的地位和作用等。考虑远近结合，需要通过电气计算和多方案技术经济的综合比较与论证，提出推荐方案。
某生活垃圾电厂规划总容量18MW，一期容量12MW，二期容量6MW，二期2015 年投产。该装机容量选择35 kV电压等级接入电网较为合适，但垃圾电厂周边没有35 kV电压等级接入点，而且随着电网发展，35 kV 电压等级也将逐步取消。因此，垃圾电厂接入系统只能选择110 kV或10kV两种电压等级。基于这种情况，对3种方案进行技术经济比较，最终选择以3回10kV线路接入110 kV B变的10 kV母线方案作为推荐方案。
1、电厂所在地区电网状况
电网以 220 kV为主网架。垃圾电厂所处的区域的负荷较重，且无接入110 kV及以上电源，电力和电量供应不足。因此，垃圾电厂的并网发电对减轻电力不足，提高变电容载比有一定的作用，其电力送出可在该供电区域内消纳。
2、电厂接入系统方案比较
2.1电厂接入系统方案
该垃圾电厂周边的变电站有110 kV A变、110 kV B变、220 kV C变。厂与110 kV B变线路距离5.3km，与110 kV A变线路距离6.3 km，与 220 kV C变线路距离11 km。A变和B变均有10 kV 备用间隔，C变只有一个110 kV 备用间隔。考虑垃圾电厂容量（终期18MW）以35 kV电压等级接入系统较为适宜，但该电网近期将取消35kV 系统，而且垃圾电厂周边变电站无 35 kV 电压等级接入点；110 kV D 变虽有35 kV 电压等级接入点，但距离较远，且线路走廊很难打通。因此，垃圾电厂接入系统方案主要考虑10kV 和110 kV 两种电压等级。根据该电网现状及发展规划情况，垃圾电厂接入系统考虑以下3种方案。
方案一：以10 kV电压等级接入系统，采用3回10 kV线路接入110 kV A变。
方案二：以10 kV电压等级接入系统，采用3回10 kV线路接入110 kV B变。
方案三：以110 kV电压等级接入系统，采用1回110 kV线路接入220 kV C变。
2.2各方案路径比较
方案一：A变在垃圾电厂的东北侧，直线距离5 km。但路径需要穿过火车站和居民村，约 4 km线路需使用电缆，投资较大，并且规划道路尚未形成，施工难度很大。因此，考虑避开火车站和居民村，先从A变向南沿着 110 kV A—C线路走廊建设，再由东向西至垃圾电厂，线路约6.3km。
方案二：B变在垃圾电厂的西侧，两者之间主要是山峦，线路走廊可以打通，线路约 5．3 km。
方案三：C变在垃圾电厂的西南侧，与垃圾电厂直线距离11km。线路走廊可以打通，但需要占用C变唯一的10 kV备用间隔。
2.3各方案技术经济比较
垃圾电厂一期装机容量12 MW，功率因数按0.8考虑，无功出力9 Mvar。一期厂用电按24% 计算，送出有功功率 9.12 MW、无功功率 6.84 Mvar，送出线路最大输送功率11.4 MVA。终期装机 18 MW，功率因数按0.8考虑，无功出力 13.5 Mvar。
终期厂用电按19%计算，送出有功功率14.58 MW、无功功率10.94 Mvar，送出线路最大输送功率18.23 MVA。考虑线路输送功率留有裕度，以10kV电压等级接入电网，采用 3 回线送出，送出架空线路型号选用 JKLYJ－240，3回线路可输送功率约 27.28 MVA，出口电缆线路型号选用YJV22－300，3回电缆线路可输送功率约 29.46 MVA，110 kV送出线路型号选用LGJ－150，单回线可输送功率约 65 MVA。见表1。
由表1可见，110 kV线路送出功率远大于电厂的终期装机容量，裕度过大；而10 kV 线路送出功率与电厂容量较为匹配。
对以上3种方案，进一步进行经济性比较，结果如表2所示。可见，方案二采用10 kV 接入投资最小、较为经济；而方案三采用110kV接入投资最大，为方案二的2.87倍。
综合技术、经济比较结果，方案二既能满足电源功率传输容量的要求，投资上又优于其他方案。因此，推荐方案二作为该垃圾电厂接入系统方案。
表1 各种线路载流量（环境温度30℃，工作温度90℃）
表2 3种接入方案的经济比较
3、电源送出分析与电气校核计算
3.1 电源送出分析
根据比较结果，选择10 kV作为垃圾电厂的接入电压等级。相对该电压等级而言，电厂需送出的功率较大，线路较长，电压损耗较大。若经3回线路接入系统，则在机端电压可调节的范围内能满足机组功率送出的需要。
为提高发电厂送端电压、满足机组功率送出的需求，考虑两种电厂接线方案。
方案A：发电机出口采用隔离变。一期建成一台隔离变（14 MVA）和两条线路，两条线路接入B变II段母线；二期新建一台隔离变（7 MVA）和一条线路，二期一条线路接入B变I段母线。正常运行时，一期、二期分列运行。
方案B：发电机出口无隔离变。一期建成两回线路送出，接入B变的 II 段母线；二期新建一回线送出接入B变的I段母线。正常运行时，一期、二期线路分列运行。
优缺点：方案1的优点是采用隔离变可有效调节送端电压，缺点是增加两台隔离变（14+7）MVA，总投资比方案B大，且隔离变将增加电压和功率损耗。方案B的优点是无隔离变，节省投资，无隔离变电压和功率损耗，缺点是无隔离变对运行电压调控不灵活。
综合技术、经济两方面分析，方案B优于方案A，推荐方案B作为该垃圾电厂接入系统的方案。此外，为降低送出线路的电压损耗，建议选择低阻抗耐热导线。同时，为防止垃圾发电厂机端电压偏高，建议发电厂运行功率因数控制在0.85～1。
3．2电气校核
图1 2015年垃圾电厂终期机组满发情况下潮流
根据分析，选择了机组经3回线路接入系统的方式，2015年垃圾电厂满发情况下的潮流（如图1）。可见，所选方案能满足机组功率送出需求。进一步进行短路电流、电压损耗、功率损耗计算，各项指标均可满足有关要求。
4、结语
鉴于周边电网的实际情况，该垃圾电厂无法接入35 kV电压等级。为此，本文对电厂接入10 kV与110 kV电压等级的各种方案进行了技术经济比较，以10 kV电压等级接入110 kV B变的方案为最优。为解决10 kV接入方案中线路电压损耗较大、机组功率送出困难的问题，本文分析了机组以较低的电压等级（10 kV）经3回线路接入系统的方案。经电气计算校核，所提方案能满足机组功率送出的需求。
参考文献：
［1］水利电力部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气一次部分）［M］．北京：中国电力出版社，1987．
［2］屠进，沈又幸．垃圾焚烧电厂设计探讨［J］．中国电力，2003，36（1）．
［3］陈格桓，陈荔．兴建垃圾电厂基本原则的探讨［J］．电力建设，2005，12（26）．
论文作者:李廷勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/9
标签：电厂论文; 方案论文; 线路论文; 电压论文; 送出论文; 功率论文; 垃圾论文; 《电力设备》2017年第34期论文;