垃圾焚烧发电厂接入电网系统可行性研究报告.doc

检索号 Q0201105 k 乐山四方垃圾焚烧发电厂乐山四方垃圾焚烧发电厂 接入电网系统接入电网系统 可行性研究报告 乐山电力科技咨询开发公司乐山电力科技咨询开发公司 二二 0 一一年三月一一年三月 乐山四方垃圾焚烧发电厂乐山四方垃圾焚烧发电厂 接入电网系统接入电网系统 可行性研究报告 批 准 李 奇 审 定 编 写 陶 凌 张立永 项目负责人 范家永 第 1 页 共 56 页 目目 录录 第一章第一章 总体论述总体论述 3 一 编制依据 3 二 该公司及工程情况简介 4 2 1 该公司情况简介 4 2 2 主要研究结论 5 2 3 乐山市垃圾处理现状 6 2 4 工程概况 7 2 5 热值计算 7 2 6 生产方法 9 2 7 余热蒸汽的确定 10 第二章第二章 电网情况及接入方案电网情况及接入方案 11 一 东兴区电网现状 11 二 110KV 牌楼 河口站负荷情况 14 三 电网接入方案 17 四 潮流计算 19 4 1 计算目的 19 4 2 计算内容及范围 19 4 3 计算条件 19 4 4 潮流图及结论 20 第三章第三章 并网 解列点设置及保护 测控并网 解列点设置及保护 测控 22 一 并网点设置 22 二 解列点选择 22 三 接入系统保护二次部分要求 25 四 计量方式 25 五 测控通讯方式 26 第四章第四章 线路部分线路部分 27 一 变电站进出线路径方案 27 二 工程设想 30 第五章第五章 土建部分土建部分 32 一 土建改造内容 32 第六章第六章 通讯部分通讯部分 34 一 系统一次概况 错误 未定义书签 错误 未定义书签 二 调度关系及信息流量统计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 三 通道要求 错误 未定义书签 错误 未定义书签 四 主要设备配置 错误 未定义书签 错误 未定义书签 五 系统传输损耗指标 错误 未定义书签 错误 未定义书签 第 2 页 共 56 页 第七章第七章 环境保护环境保护 34 一 总体危害 45 1 1烟气排放标准 46 1 2废水排放标准 46 1 3灰渣控制标准 47 1 4噪声控制标准 47 二 主要污染物及其治理措施 48 2 1焚烧炉烟气净化 48 2 2污水处理 51 2 3灰渣处理 51 2 4噪声控制 52 2 5臭气控制 53 三 环保投资 53 第八章第八章 投资估算投资估算 54 第九章第九章 结论及建议结论及建议 54 附图附图 附表附表 附件附件 第 3 页 共 56 页 乐山四方垃圾焚烧发电厂接入电网系统 可 行 性 研 究 报 告 第一章第一章 总体论述总体论述 我司受乐山四方垃圾发电有限责任公司委托 对该公司新建垃圾 焚烧发电厂接入电网系统进行可行性研究 以下简称垃圾发电接入方 案 一 编制依据一 编制依据 1 1 四川省发展和改革委员会关于 统一乐山市城市生活垃圾焚 烧发电项目开展前期工作的函 川发展投资函 2010 834 号 1 2 四川省电力公司乐山电业局文件 关于四川四方环保产业投 资有限公司新建垃圾焚烧电厂并网运行的复函 乐电局营销 2010 123 号 1 3 四川省国土资源厅 关于乐山市城市生活垃圾焚烧发电项目 用地预审意见的复函 川国土资源函 2010 1776 号 1 4 国家经济贸易委员会 财政部 科学技术部 国家税务总局 国经贸技术 2002 444 号文件 关于印发 国家产业技术政策 的通 知 2002 年 6 月 21 日 1 5 关于印发 国家鼓励的资源综合利用认定管理办法 的通知 发改环资 2006 1864 号 第 4 页 共 56 页 1 6 国家发改委第 40 号令 产业结构指导目录 2005 年 1 7 关于进一步加强生物质发电项目环境评价管理工作的通知 环境保护部 国家发展和改革委员会 国家能源局 环发 2008 82 号 1 8 中华人民共和国可再生能源法 2006 年 1 月 1 日 1 9 工程建设标准强制性条文 城市建设部分 建标 2000 202 号 1 10 乐山市环境保护局 关于确认乐山市垃圾焚烧发电项目环境 保护应执行标准的函 内市环函 2010 82 号 1 11 乐山四方垃圾发电有限责任公司关于新建垃圾焚烧发电厂接 入电网系统方案可行性研究的委托书 1 12 乐山四方垃圾发电有限责任公司提供的相关图纸及资料 1 13 中华人民共和国电力法 电力供应与使用条例 供电 营业规则 及有关的技术规范 规程制度 1 14 国家电网公司输变电工程 110kV 变电站分册 典型设计 二 该公司及工程情况简介二 该公司及工程情况简介 2 1 该公司情况简介 该公司情况简介 公司目前已经在乐山市工商行政主管部门进行了注册登记 相关 建设期人员已经到位 并在乐山设有办公场所 职工定员为 76 人 一期 66 人 其中生产人员为 50 人 一期 42 人 管理人员 17 人 维修人员 9 人 一期 7 人 各专业技术人员必 第 5 页 共 56 页 须为相关专业 具有本科以上学历及中级以上技术职称 工作能力强 有开拓创新精神 要求生产人员具有高中以上文化程度 有较强的知 识接受能力 并持有国家颁发的相关岗位上岗许可证书 入场前需经 过相应的考试和严格的筛选 计划开工时间为 2013 年 6 月 预计投产时间为 2015 年 2 月 项目总投资 6 02 亿元 其中一期 3 68 亿元 垃圾处理规模 800 吨 天 15MW 汽轮发电机组 二期投资 9975 万元 垃圾处理规模扩大至 1200 吨 天 增加一台 9MW 汽轮发电机组 两期的建设项目投产后 年发电量预计可达到 10800 万度以上 本工程遵循垃圾无害化 减量化 资源化原则 采用垃圾焚烧处 理并利用其热能发电造福于民 2 2 主要研究结论 主要研究结论 2 2 1 本报告选择炉排炉作为本工程的推荐炉型 选择中温中压 蒸汽参数 4MPa 400 作为本工程推荐锅炉参数 2 2 2 本工程焚烧烟气处理系统按照 生活垃圾焚烧污染控制标 准 GB18485 2001 标准进行设计 部分指标达到欧盟 92 标准 2 2 3 本焚烧厂垃圾渗沥液处理拟采用 UASB 反应器 膜生物 反应器 MBR 纳滤 NF 反渗透 处理工艺 处理后出水达到 污水综合排放标准 8978 1996 中一级排放标准后排入附近地表 水 2 2 4 垃圾焚烧产生的飞灰按危险固体废物处置要求 执行 危 险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB5085 3 2007 和 生活垃圾填埋 第 6 页 共 56 页 场污染控制标准 GB 16889 2008 经过固化 稳定化处理达标后 运 输至填埋场进行填埋处置 2 2 5 垃圾焚烧后的湿炉渣 一期炉渣产量 5 43 万吨 年 二期 炉渣产量 8 16 万吨 年 送至填埋场填埋 2 2 6 本报告通过投资估算和经济分析表明 本项目具有一定的 财务盈利能力 清偿能力和一定的抗风险能力 因此本项目在财务上 是可行的 2 3 乐山市垃圾处理现状 乐山市垃圾处理现状 2 3 1 垃圾处理现状 垃圾的收运次采用传统的混装方式 集中 到分散在城区的垃圾桶 再由环卫部门的垃圾收运车将垃圾送往垃圾 卫生填埋场进行卫生填埋 垃圾填埋场基本情况 乐山市城市生活垃圾卫生填埋场项目是经 国家发改委批准的我市利用国债资金建设项目 该项目总投资 4380 万 元 卫生填埋工艺 日处理垃圾 200 吨 占地约 170 亩 容量约 l70 万 立方米 服务年限 14 年 建设业主乐山市垃圾处理厂 2 3 2 垃圾收运路线 由市中区环卫部门从分散在城区的垃圾桶 垃圾库 垃圾圈收集垃圾 集中运到垃圾卫生填埋场统一处理 途经 城区一凌云乡一垃圾填埋场 2 3 3 运输情况 共有专用垃圾运输车辆 36 辆 运输时间主要是 在下午 6 点到次日凌晨 8 点 2 3 4 环卫组织 乐山市环境卫生管理处负责编制本市环卫发展 第 7 页 共 56 页 规划 负责垃圾填埋场运行管理 对全市六县四区一市环卫部门提供 业务指导 市中心环卫处环卫所负责管辖区垃圾清运工作 2 4 工程概况 工程概况 根据国内运行经验 垃圾焚烧处理工程应具备一定的规模 才能 有效的回收能源 降低运行成本 按照乐山市垃圾产生量的预测 在 本工程建成时 2015 年 乐山市区生活垃圾总量可达到 800 吨以上 到 2020 年垃圾日产量将达到 1200 吨左右 由于垃圾含水率较高 在 垃圾坑中垃圾渗滤液滤走后 实际进入焚烧炉的垃圾要小于进厂的垃 圾量 建议本工程规模为日处理垃圾 1200 吨 分两期建设 其中一期 800 吨 日 远期增加到 1200 吨 考虑到垃圾焚烧的规模效应 建议政 府尽早完善乐山市的垃圾收运体系 将部分市中区垃圾收集送往本焚 烧厂处理 既可以改善城市环境 也能够增加焚烧厂的效益 根据以上垃圾量的增加预计 本项目分为两期完成 一期建设二 条日处理能力为 400t 的垃圾焚烧线 配置一台额定额定功率为 15MW 的凝汽式汽轮发电机组 二期增加建设一条日处理能力为 400t 的垃圾 焚烧线 增加一台额定额定功率为 9MW 的凝汽式汽轮发电机组 今 后 用户考虑发展规模再增加一台额定额定功率为 9MW 的凝汽式汽 轮发电机组 故该发电厂最大发电量按照 33MW 考虑接入系统 2 5 热值计算 热值计算 设计点热值的确定 关系到整个焚烧厂寿命期间的运行效率与运 第 8 页 共 56 页 行成本 若设计点定得过低 则当垃圾热值较高时为满足焚烧炉的热 负荷要求 垃圾处理量将下降 反之 若设计点定得过高 导致炉膛 容积热负荷长期处于低水平运行 将会造成运行困难 运行成本提高 确定设计点垃圾热值的基本指导思想主要是 乐山市生活垃圾热值目前处于从低热值向稳定的高热值过渡期 按 25 年运行期考虑 前期垃圾热值较低 后期垃圾热值较高 应考虑焚烧厂 25 年运行期间的全厂运行效率和设备配置的合 理性 垃圾热值不仅随着年份的变化而不同 而且每年不同季节垃圾 特性也明显不同 需保证焚烧炉在垃圾热值波动范围内都能稳定的运 行 因此 确定设计点的垃圾热值需要适当超前考虑 并根据目前垃 圾热值波动情况确定垃圾热值的负荷适应范围 根据国内外城市历史垃圾性质数据分析 当实际热值较低时 随 着经济的发展 初期热值增长较快 当热值增长到一定数值 热值增 加速度变慢 预计本项目 2022 年入炉垃圾热值将达到 6280 kJ kg 相 当于 1500kcal kg 根据垃圾特性分析 并充分考虑上述因素 将投产后第十年 2022 年 的垃圾热值定为本项目的设计热值 考虑到乐山市夏天的 垃圾水分高热值低 所以低质垃圾的热值宜设定在 1 000kcal kg 左右 另外 随着生活水平的提高以及垃圾分类收集的普及而带来垃圾热值 的上升 所以高质垃圾的热值有可能进一步上升 因此 我们将低质 第 9 页 共 56 页 和高质垃圾热值设定如下 标准垃圾热值 6 280kJ kg 1 500 kcal kg 低质垃圾热值 4 187kJ kg 1 000 kcal kg 高质垃圾热值 8 374kJ kg 2 000 kcal kg 2 6 生产方法 生产方法 机械炉排炉垃圾焚烧炉是目前国内外普遍采用的垃圾焚烧炉 该 炉型垃圾焚烧炉使用的历史长 品种多 技术成熟 而且炉子的结构 比较紧凑 单台处理能力较大 热效率较高 适用于大容量 高热值 焚烧炉 在国际上约占 80 的市场份额 但相对其他焚烧炉 造价高 操作及维修费高 欠发达地区难以承受其投资费用 一般机械炉排炉的燃烧可分为三个阶段 干燥段 垃圾被预热 气化 燃烧段 垃圾进行焚烧 燃烬段 垃圾被燃烬 并排出焚烧渣 炉排炉的特点是通过活动炉排移动 推动垃圾从上层落向下层 对垃圾起到切割 翻转和搅拌的作用 实现完全燃烧 它的炉排是由 特殊合金钢制成 耐磨 耐高温 耐腐蚀 炉膛侧壁和天井由水冷或 耐火砖炉壁构成 保证垃圾在控制温度条件下完全燃烧和燃烬 第 10 页 共 56 页 原生垃圾 垃 圾 储 仓 行 车 抓 斗 推 料 机 垃圾焚烧炉 余热锅炉 蒸汽 汽轮发电机 冷却塔 鼓风机 熟石灰 活性炭喷 射 袋式除尘器 引风机 烟囱 发电上网 残渣 填埋 天然气 燃烧器 2 7 余热蒸汽的确定 余热蒸汽的确定 在垃圾焚烧热能回收过程中 由于垃圾所含盐分 塑料成分较高 燃烧气体产物中含有大量的氯化氢等腐蚀性气体和灰分 因此选择合 适的过热蒸汽参数对全厂发电效率和过热器寿命都有着重要的意义 目前国际通常采用的过热器出口蒸汽参数有中温中压 4MPa 400 和次高温高压 6 5MPa 450 由于垃圾焚烧厂以无 害化处理生活垃圾为主要目的 对外售电主要目的是回收能源 降低 焚烧厂运行费用 减少垃圾收费补贴 因此 应确保焚烧厂稳定 安 第 11 页 共 56 页 全 环保的运行 对于同一种过热器材质 采用中温中压参数 4MPa 400 的锅炉过热器使用寿命相对较长且成本较低 国内加工 能力相对较强 而次高温高压参数 6 5MPa 450 锅炉过热器需使用 耐腐蚀的合金钢才能达到合理的使用寿命和性能 而该合金钢价格昂 贵 势必造成锅炉成本的大幅增加 若采用碳钢或不锈钢的话 过热 器腐蚀较快 只能维持 1 3 年 势必造成过热器的频繁更换 加大维 修和维护的工作量 无法确保焚烧厂稳定的运行 另外 从国外蒸汽参数发展的趋势来看 欧洲最早采用 450 500 主蒸汽温度 但近几十年逐步建成的厂大多采用中温中压的 参数 即使在日本 采用 450 以上的焚烧厂也较少 对其的评估也没 有全面的开展 此外 还有部分焚烧厂采用次高温高压蒸汽参数是为 了满足工业用户的需要 综合以上原因 建议本工程选用中温中压 4MPa 400 的蒸汽参 数的锅炉系统 第二章第二章 电网情况及接入方案电网情况及接入方案 一 东兴区电网现状一 东兴区电网现状 市中区网内 110kV 线路 14 条 119 839 千米 35kV 线路 11 条 130 009 千米 导线截面和线路长度见表 1 9 表 I 市中区电网 35 110kV 线路统计表 序号线路名称导线型号 线路长 km 备注 第 12 页 共 56 页 1 松柏变 牌楼变 南线 LGJ 2405 253 2 松柏变 牌楼变 北线 LGJ 2405 253 3 松柏变 白合变 LGJ 18521 492 4 河口变 白合变 LGJ 18523 939 5 河口变 山山制药 厂 LGJ 1852 651 用户 6 松柏变 大洲坝变 LGJ 1859 43 7 牌楼变 大洲坝变 LGJ 2404 75 8 松柏变 高坝电厂 LGJ 2409 053 9 河口变 高坝电厂 LGJ 2403 033 10 河口变 平安变 LGJ 18519 061 11 寿溪桥变 桐梓坝变 LGJ 2405 294 0 27 0 27 为 YJV 400 电缆 12 牌楼变 桐梓坝变 LGJ 2403 0 13 松柏变 东兴变 LGJ 2403 935 14 松柏变 东兴变 LGJ 2403 425 小计 119 839 15 平安变 碑木变 LGJ 12014 571 16 河口变 碑木变 LGJ 1505 646 17 河口变 顺河变 LGJ 12013 055 18 牌楼变 杨坡变 LGJ 12013 582 19 牌楼变 田家变 LGJ 12016 557 20 白合变 田家变 LGJ 7014 323 21 白合变 高粱变 LGJ 9510 45 22 田家变 高粱变 LGJ 9513 413 23 白合变 石子变 LGJ 708 023 24 石子站 李家站 LGJ 7017 166 25 河口变 大千水电 站 LGJ 1854 203 小计 130 009 网内目前有 1 座 220kV 松柏变电站 主变容量 1 120MVA 另 有 5 座 110kV 变电站 分别为 110kV 牌楼变电站 110kV 桐梓坝变电 站 110kV 东兴变电站 110kV 河口变电站 110kV 白合变电站 主 变压器 7 台 总容量 281 5MVA 有 35kV 变电站 7 座 主变 9 台 总 容量 50 15MVA 详见表 II 第 13 页 共 56 页 表 II 市中区电网 35 110kV 变电站统计表 名 称 变电站 座 主变压器 台 容量组合 MVA 总容量 MVA 备注 一 110kV 变电站 57281 5 牌楼变电站 122 4080 桐梓坝变电站 122 4080 东兴变电站 111 5050 河口变电站 111 4040 白合变电站 111 31 531 5 二 35kV 变电站 7950 15 田家变电站 111 6 36 3 杨坡变电站 111 55 高粱变电站 111 6 36 3 石子变电站 121 3 15 1 1 84 95 李家变电站 111 6 36 3 顺河变电站 111 55 碑木变电站 121 10 1 6 316 3 小计 1216331 65 二 二 110kV 牌楼 河口站负荷情况牌楼 河口站负荷情况 1 牌楼站根据乐山电业局负控中心数据可查的 110kV 牌楼站 2010 年全年负荷情况如下 第 14 页 共 56 页 根据以上 2010 年全年负荷情况可知 110kV 牌楼站年最大负荷约 为 27000kW 而 110kV 牌楼站主变容量为 2 40000kVA 则 110kV 牌楼站主变容量尚有 50000 kVA 的余量 2 河口站根据乐山电业局负控中心数据可查的 110kV 河口站 2010 年 全年负荷情况如下 第 15 页 共 56 页 根据以上 2010 年全年负荷情况可知 110kV 河口站年最大负荷约 为 22000kW 而 110kV 河口站主变容量为 1 40000kVA 则 110kV 牌楼站主变容量尚有 16000 kVA 的余量 第 16 页 共 56 页 三 电网接入方案三 电网接入方案 垃圾焚烧发电厂接入电网系统 根据测算的该工程的负荷性质 及附近的电网现状和近期电网发展 确定了此方案 以下对此方案 进行说明 进过现场查勘垃圾发电厂上网距离较近的系统变电站有 220kV 松柏站 110kV 牌楼站 110kV 河口站 1 220kV 松柏站是没有 35kV 电压等级 若从 220kV 松柏站上网其发 电厂送出电压等级就必须达到 110kV 由于目前 220kV 松柏站作为 本区域重要的电源支撑点 该站已没有 110 kV 间隔 且受地势限 制无法扩建 另外 110kV 电压等级上网总投资投资要远大于 35kV 电压等级上网总投资 故从 220kV 松柏站上网不可行 以下 详见照片 2 若从 110kV 牌楼站直接出一回 35kV 线路作专线上网 目前是 可行的 但将来根据规划将把 110kV 牌楼站的 35kV 电压等级取消 第 17 页 共 56 页 由此可见从 110kV 牌楼站上网不可行 3 目前可行性方案为 从 110kV 河口站直接出一回 35kV 线路作 专线上网 基本上是可行的 详见以下的电网接线图和现场出线 照片 第 18 页 共 56 页 该方案由用户在该项目厂区内建设 35kV 升压变电站 由该站 出 10kV 电缆线路连接到本厂发电机出口 所发电由本厂升压站通 过 35kV 专线到 110kV 河口站 35kV 母线上网供电 另外 发电机的启动电源考虑从电网系统中 10kV 电源引入使 用 四 潮流计算四 潮流计算 4 1 计算目的 计算目的 本次潮流计算目的在于 研究该项目用电负荷接入系统运行后 电网的潮流分布 校核线路是否过载以及对电网的有 无功分布配 置是否合理 第 19 页 共 56 页 4 2 计算内容及范围 计算内容及范围 1 潮流计算分最大 最小方式进行计算 2 计算电网基于资中电网 110kV 河口变电站所供 110kV 电网 计算水平年为 2010 年和 2015 年 4 3 计算条件 计算条件 1 乐山四方垃圾发电有限责任公司新建垃圾焚烧发电厂接入 电网系统项目最高用电负荷 24MW 按照运行方式进行潮流计算 2 平衡点为规划 110kV 河口变电站 110kV 母线 3 电压标准为 枢纽站电压 1 U 1 1 额定电压的标么值 网络任一点的运行电压 在正常情况下 不应低于网络额定电压的 0 95 倍 负荷功率因数取 0 95 4 4 潮流图及结论 潮流图及结论 1 丰期大方式 用户 35kV 升压站接入 110kV 河口站 按照该 发电厂最大出力发电 24MW 考虑 第 20 页 共 56 页 2 枯期小方式 用户 35kV 升压站接入 110kV 河口站 按照该发 电厂 50 出力发电 12MW 考虑 第 21 页 共 56 页 结论 根据潮流图及调度计算结果可知 按照上网电源对 110kV 河 口变电站进行供电是完全可靠 可行的 其两站之间的专用线路完 全能够承担起上网供电负荷 第 22 页 共 56 页 第三章第三章 并网 解列点设置及保护并网 解列点设置及保护 测控 测控 一 并网点设置一 并网点设置 乐山四方垃圾发电有限责任公司新建垃圾焚烧发电厂接入电网 系统 由垃圾发电厂 35kV 升压变电站出线 A4 开关经过 35kV 专线 LGJ 240 25 10 5kM 连接到 110kV 河口站 35kV 母线并入电 网 第一并网点 选择在垃圾发电厂发电机出口开关 A1 处 第二并网点 选择在垃圾发电厂 35kV 升压站出线开关 A4 处 二 解列点选择二 解列点选择 根据并网点和运行时检同期等方面考虑 将设置两个解列点 第一解列点 设置在垃圾发电厂 35kV 升压站出线开关 A4 处 当发电机组或升压站主变出现故障时首先断开 A4 开关 将故障隔离在电网系统之外 以保证大电网系统稳 定 第二解列点 设置 110kV 河口站 35kV 母线进线开关 A5 处 当 110kV 河口站出现故障时首先断开 A5 开关 将故障隔 离在发电机组之外 并且保证了 110kV 河口站不受到二次冲击 详 见下图 第 23 页 共 56 页 第 24 页 共 56 页 第 25 页 共 56 页 三 接入系统保护二次部分要求三 接入系统保护二次部分要求 1 并网点 解列点配置的必要保护有 1 方向限时电流 电压闭锁保护 2 方向过流保护 3 检同期 检无压重合闸 4 低周解列 5 低电压解列 2 根据省公司对上网电源管理要求 110kV 河口站两台主变 保护中需要完善主变中性点后备保护动作时必须联切 35kV 上网小 电源 3 根据省公司对上网电源管理要求 110kV 河口站备自投动 作时必须联切 35kV 上网小电源 4 同样 用户发电厂端及升压站端设备也必须配置相应完善 的安全自动化控制装置 功能上检同期 检无压和低周 低压解列 等 5 110kV 河口站 35kV 并网线路开关 A5 处 按照电网调 度有关规定完善加装检同期 检无压装置 6 当发电厂二期及三期投产时 可考虑在母联开关处设置自 动准同期并车装置 另外在二期 三期也要设置自动准同期并车装 置 四 计量方式四 计量方式 主关口计量点即电量电费计量点设置在 110kV 河口站 35kV 出线 A5 开关处计量 电流互感器的精度为 0 2S 级 CT 变比 400 5 安装全电子式多功能三相三线制关口电能表 电度表有功精 第 26 页 共 56 页 度为 0 2S 级 无功精度 1 级 辅助计量点设在 垃圾发电厂 35kV 升压站出线开关 A4 处 加装有 无功电能表 有功精度为 0 5S 级 无功精度 2 级 CT 变比为 400 5 并于该处加装一套无线负荷控制装置 根据发电厂上网和下网两种可能 计量采取双向计量方式 五 测控通讯方式五 测控通讯方式 1 本站在主控制室配置单机后台监控系统作为就地监控操作 并通过远动通信接口与地区性操作中心通信实现远方监控操作 同 时也能与乐山电业局调度通讯局调度端接口实现远方监控操作 远 动通道采用两路并发方式传输信息 传输方式为光纤传输 控制操 作具备远方调度通信中心 站内主控室 站内主控室 就地手动切换 功能 控制级别由高到低顺序为 就地 站内主控 远方调度通信 中心 三种控制级别间相互闭锁 同一时刻只允许一级控制 微机 监控系统采用 GPS 标准授时信号进行时钟校正 同时也具备通过远 动通信设备接收调度时钟同步的能力 新增间隔需要接入 110kV 河 口站现有的综自系统内 统一测控 2 远动通道 35kV 垃圾发电厂升压站采用两级调度方式 远 动信号为 2 发 2 收 1 路发至乐山地调 路发至东兴区供电局 3 微机防误操作系统 本站采用微机防误系统 所有间隔的 一 二次设备都已全部安装 可以与综自系统接口通讯 与变电站 的测量 控制 保护和调度有机的结合起来 信息量采集取自综自 系统和 五防 锁 手动操作的隔离开关及接地刀闸采用微机防误 机械编码锁 新增间隔也需要进入到 110kV 河口站微机五防系统内 第 27 页 共 56 页 第四章第四章 线路部分线路部分 一 变电站进出线路径一 变电站进出线路径方案方案 4 1 1 路径方案概述 4 1 1 1 110kV 河口站上网路径方案概述 根据室内选线 现场踏勘 站址附近资料收集 该站址地处乐 山市东兴区高桥镇关东岩 由于线路河口出站通道紧张 而且要满 足乐山市规划的要求 线路要绕开高桥工业园区 因此该线路仅一 个路径方案可用 无对比方案 路径方案 本工程从 110kV 河口变电站 35kV 间隔上电缆出线 经宝石湾 范家咀 大山坡 红牌坊 朱家石接入该新建变电站 线路全长约 10 5km 导线型号 LGJ 240 25 电缆型号 YJV32 240 沿线重要跨越有 跨越公路 2 处 跨越 10kV 线路 6 处 跨越 低压线 28 处 跨越通信线 19 处 拆除房屋 2 处约 300 平方米 共 设杆塔 48 基 砍树 1500 棵 果树 400 棵 线路所经地区全部为丘陵 地质划分为岩石 40 松砂石 40 普通土 20 汽车运输距离为 8km 人力运输距离为 0 6km 4 1 2 环境保护 线路环境保护 高压输电线路的环境影响包括电磁干扰和区域环境影响两个部 分 为了既保证工程设计质量 又保证环境影响程度最低 通过充分 收集资料 并依据有关规定控制线路的影响 从而实现保护环境的 第 28 页 共 56 页 目的 1 对沿线相关的通信线路和无线电设施进行通信保护设计 2 进行线路路径协调工作 避开了城镇规划区 开发区 居民 区 军事设施 厂矿等重要区域 将区域环境影响控制在最小限度 3 避开自然保护区 国有林场 水库水源林 风景区等 在路 径选择时尽量避开林区 无法避让的林区 应尽量采用线距较小的塔 型穿越 条件允许可考虑高塔跨越方式 以减少林木砍伐 保护生态环 境 基础环境保护 保护杆塔位区域的自然环境 是保证线路安全运行 防止水土 流失的重要措施 因此 本工程设计考虑如下措施 1 因地制宜地作好基础的选用 尽量减少对杆塔位处自然地貌 和植被的破坏 受微地形的影响 在不能使用高低基础的塔位 也应尽 量减少施工基面的开挖 避免大开挖杆塔基基面 保持自然地形 地 貌 保护好边坡的稳定性 必要时需设置堡坎 塔基下除浇铸水泥墩 外的土地应恢复表土层和植被 2 对于强风化基岩基础 表层破碎易受雨水冲刷流失的杆塔位 可根据杆塔位情况酌情采取护坡 护面和修筑排水沟等措施 凡能 开工挖成形的基坑 均采用以 坑壁 代替基础底板模板方式开挖 尽可 能减少开挖量 对于陡峭山崖 地质条件差的塔位 不允许爆破施工 需要采用人工开挖 3 应尽量避免大面积的开挖 开方等 勘测尽量加强选线工作 注意微地形的影响 同时还应加强杆塔位基础周围的排水措施 4 杆塔基排水 恢复杆塔基自然排水 第 29 页 共 56 页 位于斜坡的杆塔基表面应做成斜面 恢复自然排水 修建排水沟 接入自然排水系统 对于可能出现较大汇水面且土层较厚的杆塔位要求开挖排水沟 并接入原地形自然排水系统 排水沟均采用浆砌块石排水沟 5 边坡保护 对于杆塔位开挖后出现易风化 剥落 掉块的上边坡均采用 浆砌块石护坡 对于边坡采用浆砌块石堡坎 对较好的岩石边坡 则按有关规定和现场地质情况作放坡处理 对位于下边坡的塔腿如需采用浆砌块石堡坎的 一般用浆砌块 石回填基坑方法代替 但基坑开挖时采用以 坑壁 代替基础底板模 板方式 需作堡坎的塔基 其堡坎应嵌入基岩上 按相应的施工图进行 6 岩体表面保护 对个别表层 面 岩体破碎 水土极易流失的塔位 采用浆砌片石的 方式保护 保护范围为杆塔位表面破坏面积 7 位于陡坡的塔位 严禁将场地土和基坑开挖的土就地堆放在 塔位的下坡方向 为防止水土流失 对于开挖过程中的土 石方 含 导线风偏或对地距离不够开方 不允许就地倾倒 应将弃土运到杆塔 范围以外稳定地方且对环境影响最小处堆积 必要时采用浆砌块石挡 护 以防止弃土滑动而牵动塔基下方边坡的稳定 危及塔基安全 8 注意保护杆塔周围的植被 必要时应对施工中己破坏的自然 植被进行恢复 以防止水土流失 9 线路经过林区或树木较茂盛的地方 尽量采用高塔跨越 减少 其林木的砍伐 从而达到水土保持的目的 第 30 页 共 56 页 二 工程设想二 工程设想 4 2 1 主要设计气象条件 本工程地处于丘陵地带 根据调查沿途气象情况及查询本地一 些 35kV 线路的设计资料 结合乐山电业局 35kV 线路的运行资料 本工程气象条件按四川零级气象区考虑 最大风速采用 25m s 设计气象条件气温 风速 m s 覆冰厚度 mm 最高气温4000 最低气温 500 最大风速10250 安装条件0100 内部过电压15150 大气过电压15100 年平均气温1500 4 2 2 110kV 河口站上网路径方案概述 1 导 地线型号选择 根据工程设计依据的要求和电力系统设计 用户站远期发电量 为 24MW 扣除 15 的厂用电即最大输出为 P输 P发 1 15 20 4MW 线路所带负荷按全部负荷 20400kW 计算 年最大负荷利用小 时数为 5000 小时 故按经济电流密度 电力系统设计手册 查表 7 7 得 T 1 15 上网电压 35kV 功率因素取 COS 0 9 1 按经济电流密度计算 P S 第 31 页 共 56 页 3 Ujcos 取值 P 20400kW U 35kV j 1 15 A 2 COS 0 9 20400 3 35 1 15 0 9 2 按照负荷距及持续极限输送容量校验 根据 电力系统设计手册 查表 7 19 得 35kV 线路导线线径 为 LGJ 240 线路在电压降 10 时的负荷距为 530MW kM 而垃圾 发电厂送电最大负荷距为 20 4MW 10 5 kM 214 2 MW kM 由此 可知 发电最大负荷距远小于 LGJ 240 导线的最大负荷距则 LGJ 240 导线是可行的 另外 根据 电力系统设计手册 查表 7 21 得 当导线周围空气温度为 25oC 导线最高允许温度为 70oC 时 35kV 电压的 LGJ 240 导线持续极限输送容量为 36 9MVA 相当于 36 53MW 远大于发电厂最大装机容量 24MW 及送电量 20 4MW 故 LGJ 240 导线线径是可行的 3 根据以上计算和校验 本工程所选导线长期允许的安全电流满足规定 虽然按经济电流效验时导线截面较大 单考虑到该站为发电端 而且按导线载流量 电晕 电压损失 发热条件效验所选 LGJ 240 导线都满足规定 所以本工程导线型号选定为 LGJ 240 2 绝缘子型号及片数选择 本次工程根据 查得 本线路全在 III 级污秽区范围内 结合当地的规划 本工程杆塔采用 防污瓷瓶 U70BP 耐张采用 5 片成串 直线采用 4 片成串 S 325 15 2 第 32 页 共 56 页 4 2 3 主要杆塔和基础形式 4 2 3 1 110kV 河口站上网路径方案概述 1 本工程铁塔主要选自于 中部标 77 定型铁塔 共三种 10 基塔 塔型有 1 基 7719 双回路终端塔 4 基 7711 单回路转角塔 5 基 7712 单回路转角塔 2 本工程电杆采用四川省火电院 35kV 预应力电杆通用图 典型设计 杆型共 5 种 38 基砼双杆 杆型采用 JHB1 JHB2 JHB3 ZHB1 ZHB2 带避雷线单回路双杆 4 本次工程设计中 铁塔基础全部采用现浇立柱式混凝土基础 其具体形式见基础一览图 混凝土电杆采用预制底 拉盘 第五章第五章 土建部分土建部分 一 土建改造内容一 土建改造内容 110kV 河口变电站一期工程已投运多年 土建工程也基本施工 完毕 其中包括 35kV 开关间部分等均已经修建好 但为老式油断 路器开关基础 本次工程必须对新建间隔进行彻底改造 如下图可 知 第 33 页 共 56 页 图片 4 新增间隔的 35kVSF6 基础需拆除重做 第 34 页 共 56 页 35kV 新增间隔的 SF6 开关基础已经施工完成 但与本期开关 基础不符 应拆除重做 新建基础采用素混凝土基础 第六章第六章 通讯部分通讯部分 6 1 系统一次概况 本工程拟新建 35 千伏升压变至 110 千伏河口变一回 35 千伏线 电网结构见下图 6 2 设计范围 本工程包括 35kV 升压变系统通信和站内通信部分设计 包括 通信系统 光缆线路 设备配置等 6 3 光纤通信网现状 第 35 页 共 56 页 根据十二 五规划以及 2010 2012 年通信三年专项规划 到 2012 年底 乐山地区骨干传输网将以 220kV 电网为依托 建成由寿溪桥 220kV 变 松柏 220kV 变 永安 220kV 变 凉水井 220kV 变 乐 山 500kV 变 董家湾 220kV 变 茶山 220kV 变 马鞍山 110kV 变 乐山局组成的网状骨干网 2 5G 传输平台 其余各站以支路的方 式接入环网上的各个通信节点 1 与本工程相关的光纤网络现状 牌楼站至松柏站已建 12 芯及 16 芯 ADSS 光缆各 6 2kM 在 建 牌楼站至乐山地调已建 12 芯及 16 芯 ADSS 光缆各 3 5kM 河口站至松柏站已建 16 芯 ADSS 光缆 7 4 公里 口站至三元站已建 24DSS 光缆 6 4kM 相关光纤通信网络详见与本工程相关的光纤网络现状图 河口站 松柏站 牌楼站 东兴站 寿溪桥站 马鞍山站 收费站 邱家嘴 民乐 市区局 大洲坝站 福都 内江局 北街口 交警队 西林桥北 井 双苏站 东兴局 东兴变 天宫堂 桐梓坝 220KV松寿线 三元站 图 与本工程相关的光纤网络现状图 第 36 页 共 56 页 2 已建河口站至松柏 河口站至三元站通信电路传输速率为 622Mbit s 在建松柏至寿溪桥 松柏至地调通信电路传输速率为 2 5Gbit s 相关传输网设备配置情况 220kV 松松柏柏站站 220kV 寿寿溪溪桥桥站站 内内江江 地地调调 110kV 河河口口站站 220kV 永永安安站站 2 5G 2 5G 2 5G 2 5G 2 5G S330 S330 S380 S330 S330 S385 622M 500kV 内内江江站站 2 5G 110kV 三三元元站站 S330 622M 2 5G S330 110kV 马马鞍鞍山山站站 622M 图 2 传输设备配置情况图 6 4 调度关系及信息流量统计 根据国家有关技术规程及 四川省调度机构的职权范围及其调 度管辖范围的划分原则 的规定 四方垃圾焚烧发电厂由四川省调 以及乐山地调二级调度 因此四方垃圾焚烧发电厂应组织到四川省 调以及乐山地调直通通道 其传输的主要信息有 序号起始点用途网带宽备注 1 发电厂 乐山 地调 调度自动化信息 2 2Mbps 2 发电厂 四川 省调 调度自动化信息 2 2Mbps 3 发电厂 四川 备调 调度自动化信息 2 2Mbps 合计 12Mbps 6 5 通道要求 第 37 页 共 56 页 本升压站提供至乐山地调和四川省调以及备调的调度电话及调 度自动化信息主用及备用传输通道各 1 个 6 6 通道组织 至乐山地调的调度主备用通道 35kV 用户升压变信息经河口变以及松柏变 接入乐山地区光 环网至乐山地调 至四川省调 备调的调度主备用通道 35kV 用户升压变信息经松柏变以及马鞍山变 接入四川省网 至四川省调 备调 6 7 通道要求 6 7 1 传输性能指标 传输性能指标主要有误码性能 抖动性能 漂移性能及可用性 目标 性能指标按 ITU T 国家标准 通信行业标准执行 根据 同步数字系列 SDH 长途光缆传输工程设计规范 YD T 5095 2005 SDH 长途光缆传输系统的参考配置如图 4 所示 图4 传输系统参考配置图 误码性能 第 38 页 共 56 页 根据 同步数字系列 SDH 长途光缆传输工程设计规范 YD T5095 2005 的要求 国内 6800km 数字通道的误码性能 长期系统指标 应不劣于 表 3 4 的指标 测试时间不少于 1 个月 表 2 16800km 数字通道的误码指标 长期系统指标 速率 kbit s 2048343681555206220802488320 6800km 数字通道的误码性能 短期系统指标 应不劣于表 3 5 的指标 测试时间为 24h 表 2 26800km 数字通道的误码指标 短期系统指标 ESR1 63 10 33 06 10 36 53 10 3 待定待定 注 表中的 值待定 工程数字段的误码性能 短期系统指标 应不劣于表 3 6 的指 标 测试时间为 24h 表 2 3工程数字段的误码指标 短期系统指标 SESR8 16 10 5 8 16 10 5 8 16 10 5 8 16 10 58 16 10 5 注 表中的 值待定 NA 表示不适用 b 抖动性能 SDH 网络接口抖动性能 PDH SDH 边界的抖动性能要求均应 满足 YD T 5095 2005 的规定 c 漂移性能 在 SDH 网络中任何 STM N 接口上的漂移限值以最大时间间 隔误差 MTIE 来规范 应符合表 2 3 的要求 表 2 4 STM N 接口上的漂移限值 MTIE s 观察时间 s 7 5 1 30 第 39 页 共 56 页 0 1 0 251 30 17 5 5 10 3 217 51200 d 可用性目标 数字段的可用性目标以及系统的不可用时间分配总体要求应满 足 光同步传送网技术体制 第 7 5 3 节的要求 6 7 2 光缆线路 本次建设光缆如下 沿新建 35kV 用户升压变 河口变的 35kV 线路上架设 1 根 12 芯 ADSS 光缆 线路长度约为 9km 光缆长度约为 10km 考虑河 口变 12 芯进站光缆约 200m 升压变 12 芯进站光缆约 500m 35kV 用户升压变 河口变光缆长度约为 10 7 km 沿经过四方垃圾发电厂的已建 35kV 牌田线同杆架设 1 根 12 芯 ADSS 光缆 线路长度约为 7km 光缆长度约为 8km 考虑牌楼 变 12 芯进站光缆约 200m 升压变 12 芯进站光缆约 500m 35kV 用户升压变 河口变光缆长度约为 8 7 km 6 7 3 主要设备配置 本站系终端用户站 因此建议本工程采用 155M 传输设备 622 平台 省网部分 35kV 用户升压变 在升压变配置 1 套 STM 1 省网设备 其上 配置 2 块 155M 光板分别对松柏变以及马鞍山变 另外配置 1 套 PCM 设备对四川省调 松柏变 在松柏变配置 1 套 STM 1 省网设备 其上配置 1 块 155M 光板对 35kV 用户升压变 在松柏站原地网传输设备上增加 1 块 2M 接口板 第 40 页 共 56 页 马鞍山变 在马鞍山变配置 1 套 STM 1 省网设备 其上配置 1 块 155M 光板对 35kV 用户升压变 在马鞍山站原地网传输设备 上增加 1 块 2M 接口板 四川省调 在省调配置 1 套 PCM 接入设备 四川备调 在备调配置 1 套 PCM 接入设备 图 5 省网光通信系统设备配置示意图 地网部分 35kV 用户升压变 在升压变配置 1 套 STM 1 地网设备 其上 配置 1 块 155M 光板对河口变 另外配置 1 套 PCM 设备对乐山地 调 新增加 1 套综合配线设备 河口变 在河口变配置 1 套 STM 1 地网设备 其上配置 1 块 155M 光板对 35kV 用户升压变 在河口站原地网传输设备上增加 1 块 2M 接口板 另在河口站增加 1 套光纤配线架 松柏变 在松柏变配置 1 套 STM 1 地网设备 其上配置 1 块 155M 光板对 35kV 用户升压变 在河口站原地网传输设备上增加 1 块 2M 接口板 另在河口站增加 1 套光纤配线架 第 41 页 共 56 页 乐山地调 在乐山地调配置 1 套 PCM 设备 图 6 地网光通信系统设备配置示意图 6 7 4 光纤选型 根据技术经济比较 结合工程的实际情况 本工程选用 G 652B 单模光纤 12 芯 本工程工作波长为 1310nm 光纤技术性能要求 G 652B 光纤满足 ITU T G 652 规范的要求 详细的技术参数如 下 模场直径 8 6 9 5 0 7 m 1310nm 波长 包层直径 125 1 m 纤芯同心度误差 0 8 m 包层不圆度 2 光缆截止波长 1260nm 筛选应力 0 69GPa 宏弯损耗 0 50dB 100 圈 1550nm 0 50dB 100 圈 1625nm 第 42 页 共 56 页 弯曲半径 30mm 最小零色散波长 min 1300nm 最大零色散波长 max 1324nm 零色散波长最大斜率 S0max 0 093 ps nm2 km 衰减系数 0 36dB km 1310nm 0 21dB km 1550nm 0 4 dB km 1625nm 光纤段数 M 20 概率 Q 0 01 PMD 系数链路设计最大值 PMDQ 0 2ps km 1 2 6 7 5 系统传输损耗指标 系统传输损耗指标关系到光中继段长度的确定 直接影响 光中继段长度的因素有 光纤的损耗 色散与带宽 平均入纤光功率 接收灵敏度 光纤接头等其它因素 在本光纤通信电路中 除了要考虑中继段长度受光纤损耗的限 制以外 还要考虑色散的限制 故本设计对光纤的损耗限制和色散 限制进行计算 本设计采用最坏值设计法计算 即按损耗受限系统和色散受限 系统计算后 取两者较小的值 当再生段长度小于 75km 及大于 125km 时 损耗受限系统的实 际 可达再生段距离用下式计算 第 43 页 共 56 页 1 sf ccprs AA MAPPP L b 色散受限系统的实际可达再生段距离用下式计算 2 D max D L 本工程各光传输系统衰减计算见表 2 5 表 2 5 传输损耗计算表 项目单位升压变 马鞍山升压变 松柏 光缆长度 包括引入光缆 km23 816 光纤类型G 652BG 652B 标称比特率bit s155M bits15