浅议某污水厂的电气与自控设计

科技创新导报2013NO.14ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald1301电气设计1.1设计范围电气工程的设计范围包括：全厂的变配电系统设计、建筑物的动力及照明设计、厂区建筑物防雷与接地设计、厂区电缆敷设及道路照明设计、一次、二次仪表的设计、自动化控制系统的设计等。1.2供电电源本工程为二级供电负荷，供电电源为一路10kV专用线路，电源引自附近二次变电所，架空线采用JKYJ-10-3*70，供电距离为3.5km，在厂外末端杆处转变电缆入户。1.3负荷计算污水厂的主要构筑物及用电负荷为：粗格栅及污水提升泵站246.78kW、细格栅沉砂池28.69kW、A2/O生物氧化池249.60kW、二沉池22.20kW、二次提升水池44.55kW，鼓风机房及变电所407.17kW、污泥浓缩脱水间127.19kW、深度处理车间130.68kW、紫外线消毒渠50.87kW、药剂制备车间26.23kW、综合楼60.00kW，门卫2KW，厂区照明10kW等,设备用电负荷共约为1432.96kW，同时利用系数取0.85，补偿后COSΦ取0.95，总计算负荷约为1195.06kW,经无功补偿后视在功率为1257.96kVA，负荷率约为0.78左右。污水厂内设附设式变电所一座，靠近负荷中心鼓风机房。内设高低压配电室，变压器室，10kV系统采用KYN中置式真空开关柜5台。结线方式为单母线不分段，操作电源采用交流操作方式，采用综合继电保护装置。选用两台变压器同时运行，型号为S11-10/0.4-800kVA,低压母线中间设联络开关，最大负荷时两台变压器同时并列运行，事故时互为备用。变电所低压配电系统均选择GGD低压开关柜8台。放射式向各建构筑物供电。污水提升泵站设控制室，设GGD配电柜8台，放射式向污水泵站及细隔栅及沉砂池设备配电及控制，；鼓风机房安装GGD配电柜12台，控制生化池、二沉池和鼓风机房的用电设备；滤池控制室内安装动力柜7台，控制滤池及提升水池内的电气设备；污泥脱水间安装动力控制柜3台，其中2台为脱水机厂家成套提供控制柜；消毒池安装动力控制柜1台；药剂制备车间设配电柜2台，控制加氯加药设备。1.4继电保护、计量和无功补偿方式继电保护按照国家有关规范，本工程采用微机变电所综合自动化系统，对10kV系统实行保护和监控。继电保护装置采用微机综合保护装置，依照国家有关规定，进线电源采用带时限速断和过电流保护。变压器采用电流速断、过电流、温度单相接地保护。低压进线开关采用短路速断保护、过负荷保护、单相接地保护。低压配出线采用速断和过载保护。计量采用高压侧计量。无功补偿采用提升泵站和变电所内低压配电系统集中补偿方式，补偿后的功率因数达到0.95以上。1.5主要控制方式所有现场设备均采用技术先进安全可靠自动控制方式，实现3种操作方式，就地手动、远程控制和PLC自动控制，控制方式选择开关设在现场。鼓风机采用机自带现场控制箱，安装于现场，具有就地/联动，远动/自动功能，以适应不同工作需要时的切换。生化池内外回流泵采用变频控制，根据工艺需要控制污泥回流量。15kW以上设备采用软起动方式运行。1.6照明设计照明系统与动力配电系统共用，各照明电源就近引自本建筑物的低压配电柜或动力配电柜，电压采用380/220V三相五线制。车间、变压器室内照度应达到100LX，控制室、办公室应达到200LX，A2/O池和二沉池附近应达到40LX，道路应达30LX。厂区及各车间内采用新光源节能型灯和部分白炽灯，办公室、高低压配电室采用荧光灯，控制室采用嵌入式荧光灯，生化池、二沉池附近采用庭院灯。综合楼、宿舍及各车间控制室考虑具有空调负荷用电。1.7电缆敷设设计厂区内室外电缆当电缆根数大于8根时，采用电缆沟敷设方式，其余采用直埋方式。室内电缆采用电缆槽及沿墙和地面铁管暗配方式。电缆沟内电缆为铠装。1.8防雷及接地设计厂内建、构筑物按三级防雷考虑，配电系统接地形式为TN-C-S系统，采用综合接地系统，接地电阻应满足小于1欧姆。所有入户金属管线、构筑物内金属设备和用电设备外皮都应做等电位连接。另外，考虑到防止感应雷侵入，增设浪涌保护装置。2自控设计自动控制系统的设计和产品选择首先应立足于先进、可靠、实用、价廉、维护简单的原则，使建成的污水厂真正达到现代化管理水平。本工程控制系统采用DCS集散控制系统实行生产集中管理与监测，就地分散控制。系统结构简洁，设备控制准确，根据实时监测到各种参数即时控制有关工艺设备运行状态，纠正偏差，使工况运行点处于最佳状态。对污水处理工艺实现全面自动化，并且保证处理污水水质达标。自控系统结构:设计选用目前国内外广泛使用的基于PLC三级分布DCS