垃圾发电厂备用电源接线分析

张清林

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司 浙江省宁波市 315000

论文摘要：在工作中，发现某些垃圾电厂厂用电备用电源（保安电源）接在厂用电高压侧（10kV或6kV侧）。本文对此种接线方式利弊进行分析并提出改进方案。

关键词：垃圾发电厂，厂用电接线，分析

一、垃圾发电厂厂用电接线概况

垃圾发电厂的主要任务是处理城镇、乡村的生活垃圾以及工厂企业的生产废料，其次是利用余热发电。其电气系统设计基本按照小型燃煤电厂的设计原则并加以简化。受燃料限制，发电厂容量一般较小，单机容量在30MW以下，不是电网的主力电厂。从发电厂热机系统来说，锅炉风烟系统的引风机、送风机各1台，若1台出现故障，则机组全停。发电厂不具备大型燃煤机组1用1备的高可靠性设计，也没有必要完全套用燃煤火力发电厂的设计规范。

设计单位在垃圾发电厂厂用电设计时考虑非正常运行时：1、保证垃圾焚烧符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）第7条要求，事故停电状态时保证锅炉内剩余垃圾焚烧充分，不能排出有害气体；2、保证汽轮机、发电机安全停机。

保安电源（Emergency power supply）是为避免全厂事故停电时造成机组失控、损坏设备、影响电厂长期不能恢复供电而设置的向事故保安负荷供电的电源。

备用电源的引接应保证其独立性，并且具有足够的供电容量，

保安电源的设置原则：

1、独立性强：即该电源与机组及其厂用电系统相互独立，不受其干扰，保安电源的投入条件只限于保安母线段失电。

2、可靠性高：即电源设备和配电故障几率低，投入成功率高。

3、电能质量满足要求：即正常运行状态和负荷启动状态下的电压、频率均能满足厂用电要求。

保安电源主要有二种方式：

1、从电网引入一路电源作为垃圾电厂的保安电源，供全厂停电时保证安全停机的盘车、顶轴油泵及其它交流事故保安负荷电源。这种接线方式可以将电源接到发电机母线，作为备用电源，也可以经过厂用备用变压器获得独立的备用电源。变压器将电压降到0.4kV，接到0.4kV保安段，保证汽轮机、发电机安全停机。

用外引电源的优缺点：

1）、故障时切换速度快，切换时间只受倒闸时间制约，对厂内保安负荷影响较小。

2)、其供电可靠性受电网运行情况限制；维护工作量小。

2、交流事故保安电源选用能快速自启动的柴油发电机组作为垃圾电厂的保安电源。柴油发电机组作为垃圾电厂的保安电源接到0.4kV保安段，保证汽轮机、发电机安全停机。

用柴油发电机组的优缺点：

1)、备用电源不受外部条件制约。

2）、电厂运行期间，需要定期对柴油发电机组维护、检修，供电可靠性受电厂运行维护水平影响。

3）、故障时电源切换时间受柴油发电机组启动建压时间制约，大约需要10-15秒，对厂内保安负荷有一定的影响，所有保安负荷均会短时失电停运 ，不能保证机组连续稳定运行 。

《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）第7条：

二、对备用电源的技术分析

1、发电厂正常运行时，发电机带本厂负荷并通过升压变压器、线路向电网供电，备用电源处于备用状态。

2、当备用电源接在厂用电（10kV或6kV侧）时，若送出线路故障或主变压器故障，机组故障停运时，备用电源可以带厂用电负荷使得锅炉内剩余垃圾充分燃烧、发电机组安全停机。

3、当升压变压器、发电机检修时备用电源投运，供给电厂机组停运检修期间办公、检修用电。

4、若厂用电（10kV或6kV侧）母线故障，则不启动备用电源自投，锅炉内剩余垃圾不能够保证充分燃烧，可能有污染溢出；机组停运靠0.4kV保安段，保证汽轮机、发电机安全停机。

三，存在的问题，

工作中发现，个别垃圾发电厂从电网引入一路电源作为垃圾电厂的保安电源，直接接到发电机端母线侧作为保安电源，0.4kV不再设保安段，也没有降压变压器作为0.4kV备用电源。若厂用电（10kV或6kV侧）母线故障，则备用电源自投失败，这时全厂失去交流电源，交流润滑油泵，机组盘车电动机失电，机组安全受到影响，甚至导致设备永久性损坏。

三、改进方法：

1、厂用电（10kV或6kV侧）母线分段，将锅炉辅机单独接在一段母线上。当厂用电（10kV或6kV侧）母线故障时跳开主变低压侧、发电机出口开关和厂用电（10kV或6kV侧）母线分段开关，备用电源投入锅炉辅机所在母线上，这样成功的几率大大增加。

2、在备用电源段接备用的锅炉辅机，在母线事故时备用电源启动锅炉辅机，保证锅炉安全停机。

3、0.4kV母线设保安段，将保安负荷接入保安段。按保安负荷设置一定容量的变压器，作为0.4kV保安段备用电源。

结论：保安电源对于垃圾电厂设备安全尤为重要，应引起设计单位足够的重视。在电厂初设阶段应加强图纸审核工作，对电厂不同运行工况进行分析以判断设计是否考虑周全，及早发现问题并加以改进。

参考文献：

1、《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）

2、《火力发电厂厂用电设计技术规程》（DL/T 5153-2014

）