垃圾填埋沼氣發(fā)電項目投資并網(wǎng)發(fā)電調(diào)研報告

1、沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目10千伏接網(wǎng)1概述1.1沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目簡介1.1.1項目背景及必要性沈陽市老虎沖生活垃圾衛(wèi)生處理廠位于蘇家屯區(qū)奉集堡老虎沖塔山高牧場內(nèi)，該生活垃圾衛(wèi)生處理場是沈陽市政府建設的大型環(huán)保工程，屬于沈陽市重要基本設施和環(huán)保公益項目。填埋場總面積約為1455畝，分3個填埋區(qū)，總填埋生活垃圾為810萬噸，設計使用年限28年（20032031），平均日填埋垃圾1000噸。地理位置詳見附圖1。生活垃圾含有大量的有機物，這些有機物填埋后在適宜的溫度和濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生填埋氣體（俗稱沼氣），填埋氣體包括甲烷、二氧化碳、氮氣和氧氣及微量元素氣體。填埋

2、氣體無控制的釋放和逸散，不但使周圍地區(qū)臭氣熏天，還存在發(fā)生火災和爆炸的危險，對填埋場作業(yè)及周邊環(huán)境造成隱患。填埋氣體中的二氧化碳、甲烷等氣體還是引發(fā)產(chǎn)生地球溫室效應的重要組成成分。同時，占填埋氣體4565%的成分是甲烷，甲烷是一種理想的氣體燃料，1m3沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當于0.7kg無煙煤提供的熱量。為充分利用這些寶貴的能源，做到化害為利，在垃圾填埋場中設置特殊的沼氣收集裝置，抽出和收集這些氣體作為燃料進行利用，在老虎沖生活垃圾填埋場建設實施沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目，以垃圾填埋氣體為燃料進行發(fā)電，電力上網(wǎng)后供周邊地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活使用，是非常及時和必要的。1.1.2建設規(guī)

3、模本項目根據(jù)老虎沖生活垃圾填埋場的日處理能力及總的填埋規(guī)模，預測產(chǎn)生的填埋沼氣量最大可能滿足3MW裝機的發(fā)電量要求，根據(jù)填埋沼氣產(chǎn)出的速率，確定燃氣機組的投運安排如下：2007年度建設1.5MW裝機的發(fā)電機組（3臺機組）；2009年度增設0.5MW裝機的發(fā)電機組（1臺機組）；2011年度增設0.5MW裝機的發(fā)電機組（1臺機組）；2014年度增設0.5MW裝機的發(fā)電機組（1臺機組）。屆時達到總裝機3MW的發(fā)電能力。爾后，依據(jù)沼氣出量的衰減，逐步減少投運的機組數(shù)量。1.2可研依據(jù)1.2.1沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目10千伏接網(wǎng)方案咨詢合同；1.2.2沈陽市發(fā)展和改革委員會關(guān)于協(xié)助做好沈陽老虎

4、沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目前期工作的函；1.2.3 沈陽鋁鎂設計研究院編制的利用沈陽老虎沖垃圾場產(chǎn)生的沼氣發(fā)電和申請CDM項目可行性研究報告；1.2.4 相關(guān)的國家、地方、行業(yè)有關(guān)法律、法規(guī)、標準及規(guī)范等的要求。1.3可研范圍1.3.1對沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10KV接網(wǎng)方案論證，并提出接網(wǎng)推薦方案。1.3.2由于沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10KV接網(wǎng)所引起的系統(tǒng)繼電保護、系統(tǒng)通訊和遠動的可研。1.3.3對本期工程進行投資估算。1.3.4本可研包括沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠升壓變電所。2.電網(wǎng)現(xiàn)狀2.1蘇家屯區(qū)66千伏電網(wǎng)現(xiàn)狀蘇家屯區(qū)現(xiàn)有66千伏變電所7座，變壓器總?cè)萘?4.4萬千伏安

5、。全部由220千伏文成變電所供電。圖2-1 蘇家屯地區(qū)66千伏現(xiàn)狀圖2.2 老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目10KV接網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠位于蘇家屯區(qū)奉集堡老虎沖塔山高牧場內(nèi)，屬66千伏陳相變電所供電區(qū)域，變電所主變兩臺容量均為16000千伏安，10千伏饋線8條分別為柳匠線、農(nóng)藥線、鐵塔線、塔山線、小卜線、軍政線、水泥線、吳家線。陳相變電所2005年運行數(shù)據(jù)詳見表2-1。表2-1 陳相變電所2005年運行數(shù)據(jù)月份變壓器最大電流發(fā)生時間有功電量配線柳匠線農(nóng)藥線鐵塔線塔山線小卜線軍政線水泥線吳家線一月1#65010日15時601400040055020020060502#二月1#680

6、27日11時794200050055519023080602#三月1#72030日09時845600080056021021090902#四月1#44029日11時16080001200565300240150802#40029日11時4224000五月1#42022日11時340800013005503002201401502#38022日11時3096000六月1#50014日09時360000014005502202302901402#46012日09時3288000七月1#48009日09時397200015005452602302801402#44009日09時3456000八月1#

7、44020日10時374400012005402602302601052#40020日10時3384000九月1#48002日09時40320001000540250220260802#44002日09時3672000十月1#44015日11時3600000600535180220140702#38015日11時3000000十一月1#34001日14時307200060055018020050502#30001日14時2520000十二月1#30056519023045502#62028日10時5376000合計8146400066千伏陳相變電所主接線圖詳見附圖2-2 圖2-2 66千伏陳相

8、變電所現(xiàn)狀系統(tǒng)圖10千伏小卜線為老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目所處地區(qū)供電。3.接入系統(tǒng)方案3.1 陳相變電所現(xiàn)有主變兩臺，容量均為16000千伏安。由陳相變電所2005年運行數(shù)據(jù)可知,2005年小卜線最大負荷電流出現(xiàn)在四月，為300A，最大負荷為4858KW；最小負荷電流在夜間為55A，最小負荷為891KW；變電所最大負荷出現(xiàn)在六月，總電流為960A，總負荷為15546KW；全所最小負荷在夜間一般電流為200A，總負荷為3239KW。從以上分析可知，陳相變電所在最小負荷時也可以將電廠本期2臺機組發(fā)出的電量全部消化掉。按照負荷年遞增率8%計算，2019年小卜線最大負荷電流應為881A，最大負荷為1

9、4267KW；最小負荷電流應為162A，最小負荷為2623KW；變電所最大負荷時負荷電流應為2820A，總負荷為45668KW；變電所最小負荷時負荷電流應為587A，總負荷為11184KW。通過以上分析可以看出，發(fā)電廠終期全部機組發(fā)出的電量也可以被陳相變電所全部消化掉。圖3-1 老虎沖垃圾發(fā)電廠接網(wǎng)方案系統(tǒng)圖3.2、根據(jù)電網(wǎng)現(xiàn)狀確定由66千伏陳相變電所10千伏小卜線126號桿T接，新建10千伏配電線路1.5千米（JKLY-240）至升壓變電所10千伏母線。4.升壓站部分發(fā)電機出口電壓為400伏，需建設升壓變電所1座。圖4-1 老虎沖垃圾發(fā)電升壓變電所系統(tǒng)結(jié)線圖（方案一）圖4-2 老虎沖垃圾發(fā)電

10、升壓變電所系統(tǒng)結(jié)線圖（方案二）方案一：如圖4-1所示，一臺發(fā)電機配置一臺630千伏安的0.4/10千伏升壓變壓器。升壓變電所電氣主接線為：升壓站10千伏側(cè)采用單母結(jié)線方式，變壓器10千伏側(cè)接于10千伏母線，10千伏母線饋出一條10千伏配線經(jīng)小卜線至陳相變電所，變壓器0.4千伏側(cè)設電網(wǎng)并、解列點。依據(jù)整個電廠建設規(guī)劃，本期升壓主變的容量為630千伏安（400V/10KV）3臺，終期為630千伏安6臺。方案二：如圖4-2所示，兩臺發(fā)電機配置一臺1250千伏安的0.4/10千伏升壓變壓器。升壓變電所電氣主接線為：升壓站10千伏側(cè)采用單母結(jié)線方式，變壓器10千伏側(cè)接于10千伏母線，10千伏母線饋出一條

11、10千伏配線經(jīng)小卜線至陳相變電所，變壓器0.4千伏側(cè)設電網(wǎng)并、解列點。依據(jù)整個電廠建設規(guī)劃，本期升壓主變的容量為1250KVA（400V/10KV）2臺，終期為1250千伏安3臺。方案一運行方式比較靈活，設備故障對系統(tǒng)影響較小，但投資較大。第二種方案投資較少，可靠性較方案一低；綜合考慮各方面因素來看，方案一更適于本工程的建設。以下敘述均以方案一為準。5.短路電流計算圖5-1 短路電流計算阻抗圖系統(tǒng)按照電廠全部發(fā)電機組對陳相變電所并網(wǎng)發(fā)電的情況下進行計算。陳相變電所66KV母線系統(tǒng)阻抗標幺值為0.2872（0.2627），兩臺主變阻抗標幺值分別為0.5831和0.5625；老虎沖垃圾發(fā)電廠以終期

12、總?cè)萘窟_到3MW時考慮，每臺發(fā)電機阻抗百分值為14.5%，升壓變器短路電壓百分值按4%考慮，折算到10KV側(cè)進行計算：表5-1 陳相變電所短路電流計算表短路位置陳相變電所10千伏母線電源系統(tǒng)電源老虎沖垃圾發(fā)電運行方式（文成系統(tǒng)）最大最小最大最小短路容量（MVA）182.1469114.902911.95752.9719短路電流周期分量有效值(kA)9.56056.03100.62760.1560短路全電流最大有效值(kA)14.34089.04650.94140.2340三相短路電流沖擊值(kA)24.379315.37911.60040.3978最大運行方式：按66KV系統(tǒng)最大，陳相變電所兩

13、臺主變并列運行；老虎沖垃圾發(fā)電廠6臺機組同時運行，六臺升壓變壓器并列運行；陳相變電所10KV母線短路總電流為11.1881KA。最小運行方式：按66KV系統(tǒng)最小，陳相變電所阻抗標幺值較大的主變單臺運行；老虎沖垃圾發(fā)電廠一臺機組運行，一臺升壓變壓器運行；陳相變電所10KV母線短路總電流為6.1870KA。6.系統(tǒng)繼電保護配置及設備選擇6.1繼電保護配置的依據(jù)和原則根據(jù)沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10KV接網(wǎng)方案及繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程和電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范的要求，做出系統(tǒng)繼電保護配置方案?，F(xiàn)有陳相小卜線的繼電保護能滿足接網(wǎng)要求。6.2設備選擇6.2.1升壓站變壓器的選擇：

14、選用10kV/0.4kV配電變壓器，容量為630kVA,接線組別為Y/yn0；6.2.2升壓站10千伏開關(guān)柜選用GZS型中置式手車開關(guān)柜；6.2.3根據(jù)最大運行方式下短路電流對設備進行校驗和選擇。陳相變電所現(xiàn)有設備均滿足要求。7.系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)正常運行時，老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠通過小卜線與陳相變電所并網(wǎng)發(fā)電；當陳相變電所無法消化掉電廠發(fā)出的電量時，通過陳相變電所主變向系統(tǒng)輸送電量；當陳相變電所66千伏側(cè)停電時，應將電廠與系統(tǒng)脫離。8.計量方式圖8-1 計量點配置圖如圖8-1所示：8.1、在升壓變電所10KV線路出口分別設計量盤，裝設雙向全電子式電度表對雙方向電量進行計量，做為計費結(jié)算點。8

15、.2、在陳相變電所主變二次設計量點，裝設雙向全電子式電度表，計量電廠向系統(tǒng)輸送電量的情況。8.3、在陳相變電所小卜線出口設計量點，裝設雙向全電子式電度表， 計量電廠向農(nóng)電系統(tǒng)送電電量用。8.4、計量電量信息部分直傳至遼寧省電力公司調(diào)度。9.系統(tǒng)通信及調(diào)度自動化部分9.1調(diào)度關(guān)系沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠調(diào)度關(guān)系由遼寧省供電公司調(diào)度委托沈陽供電公司調(diào)度室調(diào)度指揮。9.2通信現(xiàn)狀新建沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠距66千伏陳相變電所10公里。陳相變距蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室25公里，陳相變至蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室現(xiàn)無光纖線路，蘇家屯農(nóng)電局至沈陽供電公司已有12芯光纖線路。9.3通訊方案9.3.1 在發(fā)電

16、廠側(cè)裝設通訊裝置一套；9.3.2 建設8芯ADSS光纜線路10公里，聯(lián)接陳相變電所與電廠SDH155光端設備；建設8芯ADSS光纜線路25公里，聯(lián)接蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室與陳相變電所SDH155光端設備；電廠后臺監(jiān)控數(shù)據(jù)通過光纜線路傳輸?shù)教K家屯農(nóng)電局調(diào)度室；9.3.3 通過蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡連接。9.4通道組織根據(jù)電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)和電力系統(tǒng)技術(shù)導則確定的原則要求，組織兩條到蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室的調(diào)度通信通道。9.4.1通道一：由老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠利用新建的10千伏線路及原有的10千伏線路，架設ADSS光纜線路35千米經(jīng)陳相變電所至蘇家屯農(nóng)電局調(diào)度室。9.4.2通道二：由老虎沖

17、垃圾填埋沼氣發(fā)電廠到蘇家屯局調(diào)度室，安裝一路市話，與當?shù)赜嘘P(guān)部門聯(lián)絡用。同時在老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠配備一部移動電話作為備用通道。通道組織詳見附圖7。在老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠配置相應光傳輸設備及通信電源設備。9.5遠動化范圍老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電廠10千伏升壓站主變一、二次側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率；10千伏線路電流、電壓、有功功率、無功功率；母線電壓；斷路器位置信號、反映運行狀態(tài)的隔離開關(guān)位置信號；保護動作信號；調(diào)度端需要的其它運行信號。10.投資估算10.1編制原則及依據(jù)10.1.1概算定額a）中華人民共和國國家經(jīng)貿(mào)易委員會2002第15號文，關(guān)于發(fā)布電力工程建設概算定額（200

18、1年修訂本）等三項定額標準。b) 中國電力企業(yè)聯(lián)合會，中電聯(lián)計經(jīng)200248號文，關(guān)于發(fā)布電力建設工程預算定額第六冊調(diào)試（2002年修訂本的通知）。c)中國電力企業(yè)聯(lián)合會，中電聯(lián)計經(jīng)200213號文關(guān)于發(fā)布電力建設工程預算定額第四冊送電線路部分（2001年修訂本的通知）。10.1.2工資a)建筑工程19.5元/工日，安裝工程21.00元/工日，送電工程23.5元/工日。并執(zhí)行中電聯(lián)計經(jīng)200274號文，關(guān)于調(diào)整電力工程建設火電送變電工程定額人工工日單價的通知。安裝工程增加4元/工日，送電、建筑工程3元/工日。只記取稅金。b)工資性津貼按東北電力集團公司電建定字（1996）17號文沈陽地區(qū)1.3

19、6元/工日計列。c)定額材機調(diào)整執(zhí)行東電定額（2003）05號文“關(guān)于發(fā)布東北地區(qū)火電、送變電工程材料與機械調(diào)整辦法的通知。10.1.3材料價格a)建筑材料按遼寧省工程造價信息2004年四季度價格計列。b)安裝材料按東電定額200207號文，關(guān)于東北地區(qū)電力建設工程裝置性材料綜合信息價格的通知，遼寧地區(qū)價格計列。中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會2002第16號文,關(guān)于發(fā)布火電、送變電工程建設預算費用構(gòu)成及計算標準（2002年版）。10.2投資估算本工程總投資估算為261萬元，其中：并網(wǎng)部分投資估算為249萬元 電廠部分投資估算為12萬元沈陽老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10千伏接網(wǎng)工程投資估算表（并網(wǎng)

20、部分） 單位：萬元序號工程項目建設規(guī)模投資金額1新建10千伏配電線路新建發(fā)電廠至小卜線126#10千伏線路1.5公里；導線為JKLY-240752通信部分新建通信光纜35公里（ADSS），SDH155光端機3臺，電源2套1403計量部分陳相變電所主變二次計量改造，小卜線出口新增計量，陳相變電所新增數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備一對234通訊接口費省調(diào)3萬，地調(diào)5萬，縣調(diào)3萬115合計249沈陽老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電10千伏接網(wǎng)工程投資估算表（電廠部分） 單位：萬元序號工程項目建設規(guī)模投資金額1通信部分SDH155光端機1臺，電源1套102計量部分電廠專線新增計量23合計12附圖1：沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電

21、項目地理位置圖附圖2：66KV陳相變電所電氣主接線圖附圖3：沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目10KV接網(wǎng)方案圖附圖4：沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目升壓變電站主接線圖附圖5：沈陽市老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項目保護配置圖附圖6：陳相變電所保護配置圖附圖7：系統(tǒng)通道組織圖tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3