生活垃圾焚烧发电项目电气部分设计说明书

生活垃圾焚烧发电项目电气部分设计说明书

1.1 电气一次

1.1.1 概述

本工程建设规模为3×300t/d垃圾焚烧线，配2台发电机组，发电总容量15MW。本期建设2×300t/d垃圾焚烧线，配套装设一台9MW凝汽式汽轮发电机组，年运行小时数为8000小时。

按接入系统审查意见，本工程共经一回10kV线路接入板桥110kV变电站的10kV母线，线路距离约6.2km。

本厂发电机所发电量扣除厂用部分，其余全部送至电网。另考虑到在发电机及送出线路故障、检修时，垃圾焚烧线需继续运行，

以及故障停机时的环保要求，需另从外部引接一回10kV电源作为备用电源，备用电源暂考虑从档下变10kV母线引接，容量约为3300kVA。

1.1.2 电气主接线配合接入系统方案，在厂内设置10kV母线，本期10kV

母线采用单母线

接线。发电机出口电压采用10.5kV，发电机组及10kV出线直接接入10kV 母线。

10kV系统采用中性点不接地方式。发电机励磁采用自并励静态励

磁。

1.1.3 厂用电接线及布置厂用电压采用10kV、380V两级电压。低压厂用

变压器从10kV母线引接

电源；按炉设置两台2500kVA低压厂用工作变压器，配套设置两段380/220V 母线段(I、II段)向低压负荷配电，另设置一台2500kVA的专用低压备用变压器，作为本期两台低压工作变的备用。低压备用变压器兼做二期的备用。

主厂房设置汽机MCC，#1锅炉MCC、#2锅炉MCC、化水MCC、烟气处理MCC 及公用MCC，辅助厂房设置循环水及净水站MCC、渗沥液处理MCC、、综合办公楼MCC等就近为低压负荷配电，MCC分别从低压I、II段各引一回电源，互为备用。

袁河补给水泵房离电厂约5km，负荷约100kW，如从电厂引接电源，则需采用10kV电压送出，一次投资较高，且垃圾电厂上网电价与下网电价基本持平，故考虑就近引接两回低压电源。

根据初步计算，本期厂用电计算负荷约为3300kVA，厂用电率约为28%。

低压厂用电系统中性点直接接地。

10kV配电装置、低压配电动力中心屏柜、汽机锅炉MCC等均布置于集控楼0m层，其它MCC均就近布置于设备附近。

1.1.4 电气设备选择

10kV开关设备采用移开式交流金属封闭开关设备，配国产优质真空断路器。

380/220开关柜采用抽出式开关柜。

低压厂变采用干式变压器。变频调速

装置采用国产优质产品。

1.1.5 过电压保护及接地根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、

《交流电气装置的

接地设计规范》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。工作接地，防雷接地及保护接地共用一接地网，接地电阻不大于4欧姆。

1.1.6 照明

照明分正常照明和应急照明，正常照明从低压厂用电系统引接电源，主厂房应急照明从直流系统引接电源，采用交直流切换屏；集控室装设直流长明灯；主厂房出入口、通道、楼梯以及远离主厂房的重要工作场所的应急照明采用自带蓄电池的应急照明灯；烟囱采用航空障碍灯。照明设计按有关规范及标准设计。

1.1.7 电缆选型及敷设电缆选择与敷设的设计，符合现行的《电力工程电

缆设计规范》、《火

力发电厂及变电站设计防火规范》及有关消防的规定。

10kV电缆采用铝合金电缆，截面为25mm2及以上的1kV动力电缆采用铝合金电缆，截面小于16mm2及以下的1kV动力电缆及控制电缆采用铜芯电缆。

所有动力、控制电缆均采用C级阻燃电缆。电缆敷设：主厂房采用架空桥架及电缆沟方式；集控楼零米采用电缆

沟，集控楼7m层采用电缆夹层，厂区采用电缆沟方式。电缆防火按有关规

程规范设计。关于铝合金电缆的说明：国外生产和使用铝合金电缆已有40多年的历

史，我国是2009年开始引进技术生产并使用的，目前在钢铁、化工、建筑等行业都有一定的使用业绩；铝合金电缆在诸多技术性能方面均大大优于铝芯电缆，在抗疲劳强度、抗拉强度、柔软性能、反弹性能等方面甚至要优于铜芯电缆，所以其使用寿命较长达40年（铜芯电缆寿命为30 年），便于施工安装，而其综合造价较铜低约30%；我国铜材资源较少，无疑铝合金电缆是铜芯电缆比较理想的替代产品。因此本工程选用铝合金电缆。1.2电气二次

1.2.1 交流不停电电源系统本工程设置1套静态型交流不停电电源装置,

向热工DCS系统、远动柜、

控制仪表、自动装置等及其它不停电负荷进行不间断供电。UPS输出电压为单相220V，50Hz，容量为30kVA。布置于主厂房7.0m层电气保护室内。

UPS系统包括整流器、逆变器、静态转换开关、手动旁路开关、稳压装置和交流馈线柜等。正常运行时由低压厂用段供电给整流器，再经逆变器变为单相220V向配电盘供电，当交流电源消失或整流器故障时则由直流系统经逆变器向配电盘供电。在UPS过载或逆变器故障时，静态开关自动切换至旁路系统，由旁路电源向配电盘供电。设置手动旁路开关，在逆变器和静态开关维修时保持不间断供电。

1.2.2 直流电系统

1.2.2.1 直流系统设置本工程设置一组220V直流电源系统，对动力、控

制负荷供电，控制负

荷主要包括电气设备的控制、测量、保护、信号等，还包括热工专业的控制、保护等；动力负荷主要包括直流油泵、交流不停电电源装置、事故照明等。直流系统采用单母线接线方式，直流供电网络采用辐射与环状相结合的供电方式，蓄电池组不设端电池。直流屏布置于主厂房7.0m层电气保护室，蓄电池布置于主厂房0.0m层蓄电池室。

1.2.2.2 直流系统的设备选择本期工程采用一组动力与控制混合供电的

直流蓄电池组，选择容量为

400Ah的阀控式铅酸蓄电池104只。配置１套高频开关电源作为其充电浮充电装置，高频开关电源为80A。高频开关电源采用N+1模块化配置。

1.2.3 发电机励磁系统本工程发电机励磁系统采用机端静态励磁系统,

励磁系统的自动电压

调节装置(AVR)采用数字式，具有手动和双自动通道。励磁系统主要包括励磁变、整流柜、整流辅助柜、灭磁柜和AVR柜等。励磁系统部分的组柜布置于主厂房0.0m层出线小室。

1.2.4 二次接线、继电保护及安全自动装置

1.2.4.1 控制方式

依据GB 50049《小型火力发电厂设计规范》，本期工程发变组和厂用

电系统与热工系统共用一套DCS，实现机炉电一体化控制，以LCD和键盘(鼠标)为监视和控制手段，取消常规仪表控制屏台，采用液晶显示器承担对机组的过程监视和控制。

纳入DCS在集中控制室监控的主要电气设备有：发电机、10kV电源进线、低压厂用工作变、主厂房PC、MCC电源进线等，仅在DCS上实现监视的设备有：UPS及直流系统、机组保护、发电机励磁系统、同期系统、快切装置等专用的电气装置。#1发电机出口断路器、隔离开关、隔离地刀的控制在DCS系统中完成，参与逻辑控制的信息及其它重要信息以I/O 硬接线方式接入DCS，其它信息量以通讯的方式传递。

1.2.4.2 继电保护和自动装置继电保护参照《电力装置的继电保护和自动

装置设计规范》（GB50062－

2008）及国网公司关于《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护实施细则》的通知进行配置，发电机的主、后备保护等采用数字式保护装置。为方便与DCS接口，所有元件保护均采用微机型。其中，发电机保护屏等集中布置；10kV线路、低压厂用电源、高压电动机采用微机型综合保护装置，分散布置在各10kV开关柜内。

1.2.4.3 GPS时钟系统热工配置1套GPS时钟源，将时钟信号输出到

DCS、发电机微机保护、

监控系统、10KV线路微机保护、高压厂用电动机保护、高压厂用变压器保护、同期装置、故障录波等，实现全厂时钟系统的同步。