一、污水處理電站及其電氣系統(tǒng)概述

1.1 污水處理設(shè)備概述

污水處理該廠的主要功能是加強(qiáng)對(duì)污染源排放廢水的處理，使排放水達(dá)標(biāo)，從而改善水質(zhì)，保護(hù)水環(huán)境。污水處理廠的處理方式一般分為集中處理和分散處理兩種，處理后的廢水直接排入城市管道或水體。在廢水處理過(guò)程中，污水處理廠通常結(jié)合生物、物理、化學(xué)等處理方法進(jìn)行污水處理處理。在保證污水處理更好效果的前提下，節(jié)約投資和運(yùn)行成本一直是污水處理廠的發(fā)展目標(biāo)。

1.2 污水處理工廠電氣系統(tǒng)

污水處理工廠的電氣系統(tǒng)主要由高低壓配電系統(tǒng)、電機(jī)、電纜及相關(guān)照明系統(tǒng)組成。這些組成部分也是污水處理工廠氮?dú)饽芎牡闹匾M成部分。

二。污水處理工廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

2.1變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

是變壓器污水處理廠電氣系統(tǒng)中的重要設(shè)備，也是能耗較高的電氣設(shè)備之一。變壓器的整體結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成:銅部件和鐵部件，其損耗特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)在負(fù)載電流的影響下，變壓器的銅質(zhì)部分會(huì)有一定程度的損耗負(fù)載電流，變壓器的銅質(zhì)損耗與負(fù)載電流成正比；

(2)鐵件損耗，如鐵芯造成的鐵損，與負(fù)載電流不成正比。為了緩解污水處理工廠的能耗問(wèn)題，有必要對(duì)其電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。變壓器方面，經(jīng)常用節(jié)能變壓器代替原來(lái)的。節(jié)能變壓器是指空載情況下負(fù)載損耗低的變壓器。在污水處理電廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中，節(jié)能變壓器的應(yīng)用充分發(fā)揮了系統(tǒng)的優(yōu)化效能。目前國(guó)內(nèi)大部分污水處理廠采用干式變壓器，干式變壓器的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)方便。但干式變壓器與油浸式變壓器相比，有很多缺點(diǎn)，如空載和負(fù)載損耗大、過(guò)載耐受能力差、成本高等。因此，油浸式變壓器是優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要選擇之一。隨著科技的不斷進(jìn)步和更新，油浸式變壓器也逐漸升級(jí)到S14、S13、S11等。與同容量S9變壓器相比，國(guó)產(chǎn)S14-M RL立體卷鐵心油浸變壓器更具節(jié)能優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)為空載損耗下降約54%，空載電流下降約89%，負(fù)載損耗下降約15%。此外，還在一定程度上降低了污水處理廠的投資成本和年運(yùn)行成本，即S14-M RL油浸變壓器采用的立體卷芯技術(shù)，相比疊片結(jié)構(gòu)。

2.2降低線損

大量電纜的鋪設(shè)對(duì)保證污水處理工廠的正常運(yùn)行起著重要作用。但電纜本身也有一定的電阻，電阻與電纜長(zhǎng)度成正比，即電纜長(zhǎng)度越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的電阻越大，電壓損失越高。所以大量電纜的使用也會(huì)消耗更大比例的能源?？梢?jiàn)，降低電纜造成的損耗也是污水處理廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)內(nèi)容。通常，解決上述問(wèn)題的最優(yōu)方案是優(yōu)化高低壓配電室的位置，減少電纜的使用，盡量將配電室設(shè)置在靠近負(fù)荷中心的位置。在污水處理工廠中，鼓風(fēng)機(jī)和臭氧發(fā)生器是常見(jiàn)的大功率設(shè)備。為了減少這些設(shè)備的損耗，在電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以考慮將配電室設(shè)置在臭氧發(fā)生車間和風(fēng)機(jī)附近。由于電纜能耗與電纜長(zhǎng)度密切相關(guān)，在優(yōu)化電纜橋架和電纜溝時(shí)，應(yīng)盡量選擇直線敷設(shè)的方式，通過(guò)減少電纜長(zhǎng)度來(lái)控制原損耗，同時(shí)合理選擇截面積，以達(dá)到減少附加損耗的目的。另外，為了減少電阻的損失，電纜導(dǎo)體可以采用低電阻率的材料，從而達(dá)到降低能耗的目的。受污水處理工廠工作性質(zhì)影響，長(zhǎng)期處于堿性腐蝕環(huán)境。因此，在選擇電纜時(shí)，還應(yīng)考慮銅材的耐腐蝕性，以延長(zhǎng)電纜的使用壽命。

2.3電氣控制設(shè)備的設(shè)置

污水處理設(shè)置工廠電氣系統(tǒng)有兩種常用方法:

(1)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置，即在污水處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置電氣控制設(shè)備。這種方式可以隨時(shí)調(diào)整，具有一定的靈活性，也可以布置控制箱內(nèi)的各種元件，為電氣設(shè)備的檢查和維修提供了方便。但是這種方法也有一些缺點(diǎn)，就是缺乏整體性，很難整體控制控制系統(tǒng)。

(2)集中設(shè)置，即所有控制設(shè)備集中設(shè)置。該方法為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行提供了條件，同時(shí)有利于設(shè)備的連接和管理，降低了設(shè)備檢查和維護(hù)的難度。這種方式雖然實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的集中化，但是如果出現(xiàn)故障，整個(gè)污水處理系統(tǒng)都會(huì)停止工作。通過(guò)對(duì)以上兩種方法的分析研究，集中設(shè)置法更好。這種方式雖然有一些缺陷，但大大減少了電纜的使用量，集中管理更方便，更有優(yōu)勢(shì)。該方法可用于污水處理工廠的電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2.4照明設(shè)備的設(shè)置

照明設(shè)備是污水處理工廠必不可少的設(shè)備。這種設(shè)備的設(shè)置通常是根據(jù)房間的實(shí)際情況和照明要求選擇合適的照明光源設(shè)備。在選擇過(guò)程中，還應(yīng)注意考慮功能性、經(jīng)濟(jì)合理性、節(jié)能性等。，從而充分發(fā)揮照明設(shè)備的作用。一般來(lái)說(shuō)污水處理工廠由綜合辦公樓和輔助建筑組成，其中綜合辦公樓采用直管T5三基色熒光燈；輔助建筑房間一般包括泵房、鼓風(fēng)機(jī)、加氯室等。環(huán)境比較潮濕，房間空間大。所以需要選擇金屬氯化物燈或者彎桿壁燈。

三。污水處理電廠電氣節(jié)能措施研究

3.1電氣設(shè)備和電路的節(jié)能措施

電氣設(shè)備和電路是污水處理工廠的主要能源消耗。為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的，需要采取一定的節(jié)能措施。其中電氣設(shè)備的節(jié)能措施是:根據(jù)污水處理廠的生產(chǎn)規(guī)模，通過(guò)提高電機(jī)的功率和工作效率來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的能耗，應(yīng)用高效電機(jī)是降低電機(jī)電能消耗的重要手段。電氣線路的節(jié)能措施有:選擇合適的電線電纜，合理設(shè)計(jì)，減少配電線路長(zhǎng)度；選擇合理的電線電纜截面積，從而選擇電阻率低的材料，進(jìn)而減少電阻的消耗。

3.2 控制系統(tǒng)節(jié)能措施

通常污水處理廠設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行定額低于設(shè)備的設(shè)計(jì)運(yùn)行定額?？梢?jiàn)污水處理過(guò)程中的能量利用率并不高。因此，應(yīng)采用智能設(shè)備，提高資源利用率，保證設(shè)備高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)由軟件和硬件組成。因此，需要其良好的兼容性來(lái)保證控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。為了滿足污水處理廠生產(chǎn)技術(shù)和管理的要求和優(yōu)化，系統(tǒng)需要具有一定的網(wǎng)絡(luò)性和良好的開(kāi)放性。

四。結(jié)論。

綜上所述污水處理廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化主要從變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)、降低線損、電氣控制設(shè)備設(shè)置等方面進(jìn)行，以提高污水處理廠的工作效率。同時(shí)，有必要采取一定的節(jié)能措施，真正實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗。(來(lái)源:中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院有限公司)

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