关于污水处理厂电气设计的相关问题研究

2021-01-16李高峰安徽华运设计咨询股份有限公司

环球市场 2021年12期

李高峰安徽华运设计咨询股份有限公司

污水处理厂的建设是防止水污染的重要措施，污水经过处理后，会排放到环境中或用作二次处理。随着社会经济的不断进步，污水处理厂规模在不断扩大，数量也在增加。如果切断电源，会导致供水或排水被切断，造成巨大损失，严重影响城市生活。因此，合理设计供配电系统是污水处理厂正常运行的必要前提。

一、污水处理厂电气设计中的问题分析

（一）污水处理厂建设延迟

首先，城市污水处理厂建设是一个投资较大的项目，因此长期以来主要以政府投资为主，使政府财政受到很大压力，导致污水处理厂建设进展缓慢。其次，我国城市污水处理还存在发展不平衡现象，部分地区无法有效的建设或运行，存在对于污水处理效果差、建设延迟等问题，近年来很多地方通过吸收社会资金等方式积极推进建设，但进展仍然很缓慢。

（二）污水处理水平问题

现阶段，我国污水处理水平相对较低，大部分城市的污水处理厂污水处理技术落后，设备相对陈旧，导致处理效率较低。由于资金投放少，一些城市的污水处理厂的运行状况较差，难以提高运营效率，甚至很多地区还没有污水处理厂。此外，大部分城市污水处理厂在污水处理技术方面仍然非常落后，主要是因为国外先进污水处理技术存在高资本投资和运营成本的问题，这些先进技术很难应用于一些城市污水处理厂，因此限制了我国城市污水处理总体水平的提高。

（三）关于检修电源问题

污水处理厂的建设和运营通常需要临时用电，将其直接从配电室带进去既不方便也不安全。添加维护电源箱会增加成本。污水处理厂可以利用在照明配电箱中安装两相和三相插座的方法，同时用于检查配电箱，增加配电箱的引入电缆和维护配电箱。

二、控制设备设置

污水处理厂中控制设备的布局通常可以分为两种类型。首先，将控件安装在现场控制箱中。其次，控制设备集中在变电站或配电室的低压柜中。两种方法都有各自的优点和缺点。第一种方法是分配室中的分配设备相对简单，配电功能只有一种，配电柜数量很少。由于PLC 控制的电压，机柜较低，机柜中有很多线路，因此可以灵活地安装控制室，而电气室则不必相邻。接触器和继电器等控制组件位于现场控制箱中，以方便现场操作和维护。不利的一面是工作条件较差，会影响电气组件的使用期限。从现场控制箱到控制柜的控制信号线很多，这增加了距离，自动化控制系统非常敏感，调试非常复杂，许多现场控制箱兼容性差，维护复杂。第二种方法是关闭控制室和配电室，控制柜与低压配电柜之间的电缆较短，可以节省大量的电缆。减少了控制柜与现场控制箱和设备之间的电缆数量，并相应减少了车间中的电缆槽数量。自动控制系统的调试简单，低压配电单元高度兼容，维护方便。安装在低压机柜中的低压控制组件不容易老化，并且更换简单，有利于进行故障排除。不利之处在于，如果使用现场控制箱来控制现场设备，则如果现场控制箱发生故障，则无法有效地控制设备。每个处理设备的电源都是从配电室获得的，因此电源线的数量很大并且距离很长。

三、污水处理厂电气设计优化分析

（一）减少线损

在污水处理厂中，电缆在设备的正常运行中起着重要作用，在优化计划时主要是使配电室尽可能靠近负载中心。在优化设计时，可以考虑在通风室，臭氧产生车间或联合建筑附近安装配电室，从而可以有效的进行控制。同时，通过选择一种低电阻率的材料作为电缆导体的原材料，可以减少能量损失。

（二）控制电气设备的设置

我国的污水处理厂的电气系统的建设通常使用两种类型，首先，通过在污水处理厂现场安装电气控制设备，使其变得更加灵活和可调，内部的各种组件都经过适当安排，以方便员工进行检查和维护。其次，所有控制设备都集中安装，这有助于自动控制系统的构建和运行。但是，这种方法会使设备过于集中，如果发生故障，整个污水处理系统将会全部崩溃。现阶段，常用的选择主要是集中式设置方法。尽管此方法有几个缺点，但它可以显著减少电缆的使用并促进集中管理，其优点对于优化污水处理厂的电气设计更有价值。

（三）照明设备设置

污水处理厂中照明设备的安装通常基于房间高度，功能和照明的各种要求。在确保功能、节能和经济的同时，选择正确的光源设备非常重要。污水处理厂由市政附属建筑物和综合办公楼组成。辅助建筑房间（例如：鼓风机，通风室，泵房等）通常潮湿且具有很大的空间。通常，选择使用弯柱灯或金属医用化学灯。综合办公楼选择直管T5交光灯。因此，在设计照明时，需要选择合理，节能和经济的设备。

（四）接地设备安装问题

污水处理厂的工作场所中有很多设施，处理设施和配电设施的基础设施不需要等电位连接的电源外壳，等电位接地设备必须采用明确的设置方法。接地总线沿着房间的整个周边位于地面上方0.3 m 处，而接地板位于地面上方0.3 m 处。结构支柱连接到接地母线，以确保接地安全性和可靠性。如果临时电气设备在维护期间需要接地，则可以将其直接连接到接地母线上。另外，室外游泳池的控制箱和配电箱本身必须接地。使用它的方法是在池壁上靠近配电箱的地方预留一块接地板，接地板连接到金属丝网，外壳直接连接到接地板。该方法缩短了室外接地母线的长度，提高了接地设备的可靠性。