生物质电厂电气主接线的选择
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【摘要】生物质电厂是我国未来电厂发展的重要方向，但是因为生物质电厂的发展受到燃料的分布以及运输成本的影响，我国的生物质电厂的容量一般都很小，这样在电气主接线的选择上就可以比较灵活，也可以根据具体情况做出相应的调整。本文主要通过对接入系统方案的介绍以及对发电机电压及其高压厂用电压选择的概述，进而探讨了发电机出口断路器的以及生物电厂电气主接线的选择，希望能够为相关电厂提供借鉴。
【关键词】生物质电厂；电气主接线；选择
电气主接线是电厂设备的重要组成部分，因为我国的火力发电是主导地位，所以对于火力电厂的电气主接线的接线方式已经很常见，但是对于生物质电厂来说，因为在我国的建设还很少，再加之，生物质电气主接线的接线方式与其他电厂主接线的方式并不完全相同，因此对其进行讨论是很有必要的。接下来，笔者就生物质电厂电气主接线的选择做具体的分析。
一、接入系统方案
对于电厂来说，其接入系统方案需要两个必备的条件，一是输送容量，也就是我们常说的装机规模，另一是电网现状条件，只有充分了解电网的所有信息，才能制定出完善的接入系统方案。生物质电厂的主要原料就是秸秆，因为秸秆相对蓬松，体积自然要比煤大很多，最为关键的是秸秆运输一般是情况下都是汽车，这样无论是燃料费还是运输费都是很大的成本支出，正是出于这样的原因，所以生物质电厂的容量不是很大，再加之，生物质电厂通常情况在都在乡镇，乡镇中的10、35、以及110KV网络设备要相对完善，所以说在给生物质电厂规划接入方案时，最好选择10、35、以及110KV的网络配置，在选择的同时一定要考虑到运输成本的支出。
二、发电机电压及高压厂用电压选择
依据相关的技术要求小型的空冷发电机组有两种额定电压，一种是6.3KV，另一种是10.5KV，这两种额定电压同样适用于高压厂用电电压，但是在选择高压厂用电电压时，需要充分地考虑经济因素，需要考虑的主要是以下几点：首先，对于发电机加主变压器来说，6.3KV要比10.5KV在价格方面低很多，其次，在同容量的条件下，10.5KV要比6.3KV在造价上高出很多，而一般情况下，普通的生物质电厂都需要大约4到5台的高压电动机，最后，如果是两台15MW的机组，通常情况在，这两台机组高压厂可以利用电能互相作为备用，不会出现外界备用电源发生费用差额的现象，而如果是1台30MW机组，那么就存在着这种现象，而且一般备用电源都是出自广外的10KV电源，这样说来，10.5KV机组与6.3KV机组相比，就会一个备用变压器的成本支出。综合上述所言，如果不存在直配送出的现象，那么对于拥有两台15MW机组的生物质电厂，应该选择6.3KV，而对于拥有1台30MW或者1台15MW的生物质电厂，无论采用6.3KV，还是10.5KV的机组都比较合适。
三、发电机出口断路器的设置
在对生物质电厂的断路器进行设置时，需要条件，依据相关法规规定，如果发电机和双绕组变压器是属于单元接线连接，那么，就可以在这两者之间设置断路器，如果是凝气式机组，那么，就不需要设置断路器，如果发电机和三绕组变压器进行单元连接，那么，在这两者之间就应该设置断路器，需要注意的是还要设置隔离开关。就我国目前的生物质电厂发展状况来看，投资方为了尽可能的取得经济效益，所以一般都是利用凝气式机组，但是生物质电厂要想获得长远的效益，做好采用供热式机组。在具体的设置时，可以借鉴上述所介绍的原则。
四、电气主接线
在我们分析生物质电厂主接线时，我们假设几个前提，第一个前提，生物质电厂容量不大，而且燃料主要是生物质，最关键的是燃料的运输并不方便，也没有太高的地位，对发电的可靠性也没有太多要求，因此没有必要因为发电的可靠性而浪费更多的成本；第二个前提，35kV系统短路容量取S=31.5kA×37kV；110kV系统短路容量取S=40kA×115kV；第三前提，厂用电率取12%。下面以2×15MW和1×30 MW两种常用机型分别分析其电气主接线。
1、2×15MW电厂电气主接线分析。对2×15MW生物质电厂，设主机设备参数如下：PN=15MW，cosφ=0.8，XdN=11%，UN=6.3kV。110kV接入系统只需要一回出线，理论上讲可采用单母线接线、发变组出线或扩大单元接线。就节省投资上来看，上述三种接线是升序排列，就接线灵活可靠性来讲，上述三种接线是降序排列。扩大单元接线，也可以采用分裂电抗器+双卷变型式，限制6kV系统短路电流，以110kV系统短路容量取S=115kA×40kV及发电机、变压器等元件参数反推6.3kV系统短路电流，经计算6.3kV系统三相短路电流约为31kA；适当调整各元件阻抗参数后可以实现发电机出口断路器和厂用电设备均可选择轻型设备。
2、1×30MW电厂电气主接线。对1×30MW生物质电厂，设主机设备参数如下：PN=30MW，cosφ=0.8，XdN=12.7%，UN=6.3kV或10.5kV，分别按110kV接入系统和35kV接入系统进行讨论。110kV接入系统只需要一回出线，主接线采用发变组出线方式，高压厂用电先按6.3kV考虑。若供热负荷比较重要，为避免110kV线路故障引起的供热负荷丢失的缺憾，宜采用图1方案；若10kV备用电源位置较远，投资较大，同时供热负荷不甚重要，宜采用图1方案。采用哪种接线需要具体工程进行比较进行决定。若机组为纯凝机组，对当地不向启/备变收取基本电费的地区，应优先采用图2方案，并取消发电机出口断路器；反之可采用图1方案。以110kV系统短路容量取S=115kA×40kV及发电机、变压器等元件参数反推6.3kV系统短路电流，经计算图1、2接线方式的6.3kVI段三相短路电流约为12kA，可选用轻型设备，校验发电及口断路器开断短路电流经计算为30.1kA，也可采用轻型设备。若高压厂用电为10.5kV，其接线型式与图1、2方案类似，本文由于篇幅限制，在此不加详述。
五、结语
综上所述，对生物质电厂的电气主接线的选择进行研究是很有必要的，这主要就是因为我国的生物质电厂建设还不是很多，没有太多可以借鉴的经验。因此相关的生物质电厂的人员，应该根据电厂机组的大小，来选择合适的电气主接线方式。本文主要是笔者根据自己多年的生物质电厂电气主接线经验总结出来的，希望能够为生物质电厂提供借鉴，为生物质电厂更好的对电气主接线进行选择而提供参考。
参考文献
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