污水处理厂电气优化设计

污水处理厂电气优化设计·计算机技术·污水处理厂电气优化设计黄旭峰(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海200092)摘要以某污水处理厂为例，从供配电系统、配电线路、结合工艺工序的负荷计算、电气设备的选择以及照明系统5个方面的优化设计，详细分析了在污水处理厂电气设计中各种优化设计手段对污水处理厂节能降耗以及经济运行的显著效果。关键词污水处理厂优化设计节能等价负荷矩经济电流密度法1项目概述某污水处理厂本期工程处理规模10万m3／d，主体工艺采用改良UCT生物脱氮除磷工艺，污泥处置工艺采用污泥重力浓缩+污泥机械脱水，全厂总装机容量为3571kW，计算容量为2199kW，最大单机功率设备为220kW多级离心鼓风机4台(3用1备)和100kW潜污泵4台(3用l备)。由于本工程大部分负荷属于二级负荷，因此本工程负荷等级确定为二级，由当地供电部门提供两路10kV电源，两路电源1用1备，采用电缆进线方式敷设至变电所高压进线柜。2供配电系统的优化设计2．1合理选择10／0．4kV变电所的位置变电所选址是供配电系统设计中的重要环节，其位置选择的合理性将会对线路投资费用、系统运行经济性、电能质量等多方面产生直接的影响。变电所选址的首要原则是靠近负荷中心，而后进一步以初投资最小、有色金属消耗最小、电能损耗最小为基本原则进行优化选择。等价负荷功率矩最小原则是诸多方法中最为实用，最为简单的确定负荷中心的原则。其目标函数如式(1)所示。Nrains一∑P，X。(1)f一1式中Pi——第i个负荷点的计算有功功率，W；X，——第i个负荷点到变电所的实际路径长度，m。需要注意的是该长度并不是简单的两点之间直线距离，而是根据实际情况拟定的有效电缆敷设路径，因此为了区分与传统的负荷功率矩原则，运用了等价负荷功率矩的概念。此外，还需根据《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053—2013)_1j中变电所选址的要求，将这些要求作为该函数的约束条件，避开不满足规范要求的地方。运用上述优化方法，得出两座变电所的位置，其位置与电缆敷设路径如图1所示。本工程共设置两座10／0．4kV变电所，总变电所与鼓风机房合建，主要负责进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、初沉池、鼓风机房、生物反应池、污泥脱水机房等预处理区、生化处理区和污泥处理区构筑物的供电；分变电所单独设置，位于机修车间东侧，主要负责二沉池及污泥泵房、