污水处理厂提标改造工程电气自控设计要点探讨

刘泉汇

摘要：现在，由于中国的水环境污染和水资源不足，污水处理厂的放流标准越来越严格。《城市污水处理厂污染物排放标准》规定，城市污水处理厂排放的污水，在主要河流流域、由州、省决定的湖泊、水库等封闭或半封闭水中排放的情况下，实行等级A标准。除了上述国家标准外，地方自治体也发行了更严格的地方排放标准。如今，污水处理厂升级主要是增加COD、氨氮、总氮、全磷等排放指数，所以为了满足上述要求，必须对污水处理设施和处理流程进行重新设计，必然要对厂内的电气系统和自动化系统进行改革。基于此，本文研究污水处理厂提标改造工程电气自控设计。

关键词：污水处理厂;提标改造工程;电气自控;设计要点

1电气设计

1.1负载级别

GB50014-2006《室外排水设计代码》（2016年版）6.1.19条“污水设备电源系统需按第二负荷设计，重要的污水设备需按第一负载设计。”笔者在多个污水处理厂升级及升级项目中概括发现，如今几乎所有的污水处理厂都被评价为二次负荷，但目前只有一个电源，将单程电源重新接通或2线化，没有电源状态时，将柴油发电机作为工厂整体的第一负载和第二负载的电源来设定。

1.2高压配电系统的变化

如果规格的升级中包含了更换变压器或追加新变压器的情况，高电压配电系统需要增加容量，增加配电插座电路。（1）更换变压器时，需要调整10kV配电系统的入口柜、仪表柜、输出柜及不满足范围的其他柜的电流变压器，复位短路及过载的设定。开始。10kV系统的组成部分，如总线杆等动态稳定性和热稳定性检查，如果不符合要求，需要更换。（2）增加新变压器时，除了调整输入变压器等组件外，还需要对10kV配电柜进行变电，增加配电插座柜。如果变电站没有足够的空间，无法实施土木工程，则在地面上新建10kV系统，将变电站10kV柜换成负载开关柜，为新的变压器和变流器供电，构建10kV系统。

1.3变压器的选择

根据GB50053-2013《20kV以下变电站设计用代码》条款3.3.2的要求，“在具备两个以上变压器的变电站中，如果任意一个变压器被切断，剩余变压器的容量可以对应第一负载和第二负载的所有电力消耗。”考虑到目前只有一个变压器的系统，需要充分利用变压器的空间，对系统进行转换，并追加其他变压器。根据污水处理厂的负荷特性，一次处理、二次处理、高度处理工序等主要处理二次负荷的水质，三次负荷少。在设计过程中，您必须计数二次负载和三次负载，并根据有二次负载的变压器的负荷率选择变压器。如果基本的电费是基于变压器的容量和充电的，通常需要高选择变压器的平均负荷率。70%到90%;如果按最大需求计算基本功率价格，变压器的工作负荷率必须在经济运行范围（通常为50%到70%）内选择。

1.4低电压配电系统的变革

旧的东西和新的东西取得平衡，有效地使用旧的东西，减少复古合身的风险，是低电压系统的复古合身设计的原则。升级、升级和扩展项目通常会增加电力负荷。现有的变电站电源半径内的新负荷优先从变电站供给电力，最大限度地活用负荷余量，使用备份电路或变更了的电路的一部分，供给变压器的容量等电力。或者，低电压输出电路不能对应新负荷的电源。为了避免变压器、低压母线的更换以及配电线路转换所引起的停电和设备转换的风险影响，必须在扩建的新变电站上向新负荷供电。对厂房的当前变电站和新变电站的供电半径、供电计划进行重新调整，优化新旧变电站的供电范围。

1.5能源消费管理系统的构建

CJJJ/T 120-2018《城市排水系统电气及自动化工程相关技术规范》7.3.1指出，“排水泵厂和污水处理厂需要配备能源消耗管理系统”，升级后的污水厂需要配备能源消耗管需要装备理论系统。通过电力监视系统，可以实时监视电力供给系统和各种机器的运转和消耗电力，同时实现通过药品监视和水监视等的能源消耗管理，实现节能运转。电力监视系统是面向电力专家设计的。例如，如果现在的变电站没有电力监控系统，建议在没有大规模停电的前提下慢慢追加。在新的变电站里，一次构筑了电力监视系统。

1.6电气控制中控制电缆引起的电压

部分污水处理厂使用MCC控制，在变电站设置了多个现场设备控制环。控制电缆过长或感应电压过高，可能导致设备启动/停止控制失败。复兴项目发生上述问题时，建议在现场设定故障电路的控制电路，也就是说，设定现场的控制箱，缩短控制电缆的长度。

1.7避雷和接地问题

作者在参与工程实践中发现，有些污水处理厂需要改造，但避雷和接地的安装不合适。在单价改善的电气设计中，需要注意调查和补充。在没有安装闪速皮带的研讨会上，需要补充闪速带，并使用下降电感器连接到接地系统。如果没有明确的等电位结合，需要追加安装对策。建议沿着工厂建筑物的墙壁铺设接地干线，通过接地线和跳跃线实现金属部件、金属设备的外壳、管道、行李箱、支架等电位连接。补充实施接地项目时，作为完成接地系统的基础，需要测试接地电阻。

2自动控制设计

2.1基本系统的扩展和转换

根据下水道处理厂的标准升级所追加的处理过程、设备、设备，PLC的基本系统被扩展，实现自动化功能的目的。例如，使用当前PLC预约输入输出点，或追加输入输出模块，实现新设备的信号取得和控制。如果当前设备未被预留或新設备离开当前PLC，则设置新的PLC站以监视扩展设备。

2.2网络变革

一般情况下，下水道设备使用环形或以太网通信。新追加的PLC控制站包含在当前的PLC系统中。在环形通信的情况下，打开当前的环形环，增加新的站，实现与现有站的环形通信。;星形连接时，必须使用中央控制室的通信开关预约端口，或扩展后实现新站点的通信。对于网络的变革，也可以使用新追加的PLC站点的自组织化通信网络，中央控制室的核心开关可以和现有的PLC系统通信。在转换过程中，您可以使用各种通信协议来实现各种设备的网络访问。当骨干网络使用工业以太网时，子站或远程I/O可以使用总线与母站通信，而远离站的设备可以使用无线通信。

2.3信息管理系统的更新、扩展、转换

转换管理平台需要实现基本PLC系统的集成，例如SCADA系统软件的扩展和更新、原始过程监测图形和数据操作接口的扩展、新旧实时数据库和历史数据库的集成等有。信息平台系统还可追加能源消费管理系统、设备管理、报告管理、人事管理、安全管理、其他功能模块等运用及维护相关的软件模块。信息转换后，可以改善生产管理，实现实时流程调度，日常管理制度化，服务标准化和人性化，实现管理过程和生产过程的无缝整合，有效改善自动生产和信息管理的整合。信息管理级别。

2.4视频监控系统集成

污水处理厂的安全性主要是基于视频监控。如果是升级和升级的结构，可以将视频监控点添加到适当的位置。新的点必须使用光纤尽可能与视频监视主机通信。如果当前视频监视主机没有足够的备份接口，则需要添加或交换主机。如果现有系统是模拟系统，则需要合并新添加的数字视频监视系统。新旧相机的视频图像信息也必须与中央控制室的大显示屏集成显示。

3结语

污水处理厂标准升级过程的设计一般会增加污水处理设施和处理流程的深度，增加电力负荷、电力设施和控制设施。在电气和自动控制设计中，需要根据不同的污水处理厂的转换需求提出不同的计划。但是，根据电动自动控制的专业特性，在变换设计时，需要注意遵守几个一般的设计要点。

参考文献：

[1]  张雪.污水处理厂提标升级改造方案[J].环境与发展，2018，30（12）：234-236.

[2]  张震.污水处理厂改造工程的特点和监理控制分析[J].中国设备工程，2018（24）：81-82.