污水排放处理厂电气设计说明样本.doc

某污水处理厂电气说明

摘要：依据排水规范要求，本工程属关键城市基础设施，城市污水设备不许可中止供电，以避免电源故障造成污水处理过程中止、微生物死亡、设备堵塞等生产紊乱现象。本工程供电按二类负荷考虑，所以采取双电源供电。
关键词：污水处理厂 电气说明

　　1.1电气设计

　　1.1.1设计依据和设计范围

　　本设计实施国家、部委颁发相关电气设计规范：

　　10kV及以下变电所设计规范　　　　　　 GB50053－94

　　低压配电装置及线路设计规范　　　　　　GBJ54－83

　　电力装置继电保护和自动装置设计规范　GB50062－92

　　供配电系统设计规范　　　　　　　　　　GB50052－95

　　低压配电设计规范　　　　　　　　　　　GB50054－95

　　建筑物防雷设计规范　　　　　　　　　　GB50057－94

　　电力工程电缆设计规范　　　　　　　　　GB50217－94

　　通用用电设备配电设计规范　　　　　　　GB50055－93

　　并联电容器装置设计规范　　　　　　　　GB50227－95

　　以工艺对生产设备要求为依据，同时落实节能方针，以节能降耗标准选择电气设备。

　　其设计范围为厂区内变配电生产工艺过程控制、室内外照明及空调、防雷接地系统。

　　1.1.2供电电源

　　依据排水规范要求，本工程属关键城市基础设施，城市污水设备不许可中止供电，以避免电源故障造成污水处理过程中止、微生物死亡、设备堵塞等生产紊乱现象。本工程供电按二类负荷考虑，所以采取双电源供电，一用一备（备用电源为热备），电源进线开关和母线分段开关设电气闭锁。由西南郊变电所引出一回路10kV电源为主供电源，镐京变电所引出一回路10kV电源为备用电源。西西南郊变电所距水厂约4公里，镐京变电所距水厂约2公里。

　　1.1.3用电负荷及供配电系统

　　本工程电气设备装机容量2691kW，用电电压等级0.4kV,规算至10kV侧计算负荷：Pjs=1649.33kW，Qjs=662.57kvar，Sjs=1777.44kVA。

　　依据污水处理厂内负荷分布情况，拟在距负荷中心氧化沟周围　　　建一座10/0.4kV变配电所，内设高压配电室、低压配电室、控制室。设置二台SCB9型1250kVA干式变压器并联运行，变压器负荷率为71%。10kV和0.4kV系统采取单母线分段结线，进线和母联开关设置微机BZT和电气连锁。由变配电所至全厂各构筑物配电电缆采取放射式电缆馈送。

　　在厂内依据工艺步骤，用电设备负荷及参与控制系统生产设备，设置4套马达控制中心（MCC1－MCC4）。

　　MCC1设置在变压配室低压配电室，控制项目为生物氧化沟、生物选择池内设备。

　　MCC2设置在粗格栅及污水提升泵站控制室，控制项目为粗格栅及污水提升泵站、细格栅间、曝气沉砂池内设备。

　　MCC3设置在回用水送水泵房，控制项目为回用水送水泵房、回用水过滤站、回用水加药间、污泥脱水机房内设备。

　　MCC4设置在氯库及加氯间，控制项目为氯库及加氯间、污泥投配及冲洗水泵房、污泥均质池、污泥泵房、接接触消毒池、回用水及提升泵房、最终沉淀池内设备。

　　在其它构筑物设置对应动力配电箱以满足动力需要。

　　1.1.4计量及功率因数赔偿

　　本工程采取高供高计计量型式，在高压配电系统进线柜内设计量装置，同时留有接口供安装负荷监控装置用，并可带有通讯接口　　将电量信号直接传至中控室。

　　在0.4kV侧设置用于非生产性照明计量表，对非生产性照明进行单独计量。

　　为达成供电部门要求确保功率因数在0.9以上，采取低压电力电容器集中自动赔偿,赔偿容量为570kvar。

　　1.1.5保护和控制

　　（一）高压系统

　　在高压开关柜内设置对应微机型继电保护装置，完成主设备多种保护功效；同时含有电参数监测、断路器监测及通讯功效，和全厂PLC控制系统组网，以满足无人值守和综合自动化需要。

　　a.　10kV电源进线设置定时限速断及过流保护；

　　b.　配电变压器设反时限速断、过电流、过负荷及温度保护；

　　c.　母联设有时限速断和过流保护。

　　（二）低压系统

　　低压系统总进线断路器设短路速断、延时速断及长延时过流电流三段保护。电动机保护回路设短路、过电流及过载等保护。潜水电动机内设有电机温度、腔内温度、密封泄漏保护。配电回路设短路及过电流保护。

　　高压开关设备分就地和远距离控制两种方法，断路器操作机构电压为DC110V。

　　依据开启电流对系统母线压降影响，380V异步电动机开启分直接开启和软开启两种方法。电机控制设有PLC接口电路，设手动－停机－自动转换开关，其中手动状态用于调试或自控系统故障时维持生产，自动状态为关键生产操作方法。

　　1.1.6照明及防雷接地系统

　　本工程照明设有工作照明、事故照明、安全照明和厂区道路照明四种类型，其照度按对应规范确定。非生产性部分照明电源取自变配电所并单独计量，生产照明由单体构筑物馈出，安全照明电压为24V。

　　避雷设计依据需要进行，用于防直击雷和感应雷，避雷器和浪涌抑制装置，用于防雷波侵入、操作系统过电压及微机系统保护。

　　本工程接地系统采取TN－S系统，全厂做等电位处理。

　　1.1.7线路敷设

　　厂区室外配电线以电缆沟为主，直埋为辅敷设方法，室内采取电缆桥架明设和穿管保护暗敷设相结合方法。

　　1.1.8设备选型　

　　高压开关柜选择GZSI－10型金属铠装间隔中置式手车柜，断路器选择VD4型真空断路器，内配直流弹簧储能操作机构，并配置选进微机综合保护装置。

　　低压开关柜及MCC柜选择MNS型抽出式开关柜，配置优质元器件，其元器件以模块化组合式为主，其交换性强，方便于器件更换及整定值调整。

　　电力变压器选择节能型，维修方便，无油SCB9型干式环氧树脂真空浇注配电变压器，联结组别为D/ynll，并配有温控装置。

　　1.2自控和仪表系统设计

　　1.2.1概述

　　为了整个污水处理系统能够安全可靠、经济合理地运行，使污水处理厂管理和操作人员能够全方面有效调度管理和监控整个系统运行过程，能够简捷正确地操作控制各个生产设备，依据本厂区总体布局和工艺步骤特点，配置一套集散式计算机监控系统和对应仪表检测设备，对污水处理全过程进行实时监控和调度管理。

　　1.2.2计算机监控系统组成

　　监控系统负责全厂生产过程监视控制和数据采集，由中央监控站、PLC控制站和通讯网络组成。中央监控站设在污水处理厂综合办公楼中心控制室，关键包含：监控计算机、管理计算机、模拟屏、UPS电源、报表打印机、报警打印机、光纤交换机等。PLC控制站分别设在污水处理厂各工艺区现场，关键由PLC机柜、可编程控制器，操作员面板和网络接口等组成。通讯采取EtherNet网为主干网，网络通讯介质为光纤。

　　1.2.3计算机监控系统功效

　　（一）中央监控站功效

　　中央监控站经过配置Windows　NT操作平台，采取INTOUCH监控软件可实现以下功效：

　　*经过通讯网络和现场PLC控制站进行数据通讯，采集过程信息。

　　*动态显示整个工艺步骤总貎图、分貎图。

　　*动态显示设备多种状态和多种参数值，提供操作指导。

　　*故障报警及处理处理显示统计，并进行统计分析，打印存放等报警处理。

　　*设备参数设置及远程操作控制。

　　*多种参数分类分组处理。

　　*多种参数柱形图、扇形、趋势图。

　　经过配置EXCEL、ACCESS能够实现建立历史数据库，对多种数据进行建档分析和处理，编辑输出多种所需生产报表。

　　监控计算机和管理计算机采取相同软、硬件配置，在正常情况下各自分担不一样工作。监控计算机负责生产工艺过程实时监控，管理计算机负责数据处理和编辑输出生产报表。当其中一台机故障时，可由另一台机替换。

　　在中心控制室设置有一面4.0MX2.5M模拟屏能够显示全厂工艺步骤，经过灯光，实时动态显示各构筑物内设备运行情况，并相关键参数模拟仪表显示。故障经过蜂鸣器、指示灯发出声光报警。

　　（二）PLC控制站功效

　　PLC控制站设置在各区域控制室，控制站配有通讯接口，和中央监控工作站数据交换，PLC控制站内驻留有应用程序，并配有操作员面板，可独立于中央监控工作站进行监控，以确保系统安全可靠。依据污水厂工艺布局及电气MCC柜设置情况，共设有5个PLC控制站，用于实现各功效单元数据采集和设备控制。

　　PLC0设备在中控室，负责对模拟屏进行控制。

　　PLC1控制站设置在粗格栅及污水提升泵站。负责进厂水流量、PH值、浊度，粗、细格棚前后水位，污水提升泵房液位，泵出口压力等参数采集；对粗细格栅，污水泵提升泵、无轴螺旋输送机、栅渣压榨机、刮渣机、吸砂泵、鼓风机、砂水分离器等设备进行状态检测和控制。

　　PLC2控制站设置在变配电室。负责对生物氧化沟内溶解氧浓度及液位，生物选择内溶解氧浓度及液位，泵出口压力，变配电设备状态数据和电量数据采集；对生物氧化沟内潜水搅拌器、曝气机，出水调整堰板，选择池内潜水搅拌器，出水调整堰板等设备进行状态检测和控制。

　　PLC3控制设置在回用水送水泵房。负责对均质池液位，脱水机进泥量、加药量，厂区污水泵房液位，剩下污泥量，回流污泥量，泵出口压力等参数检测；对均质池搅拌器、污泥投配泵、浓缩脱水机、螺旋输送机、冲洗泵、搅拌装置、潜污泵、螺杆泵、投药泵等设备进行状态检测和控制。

　　PLC4设置在加氯间，负责对加氯间漏氯，接触池PH值、浊度、余氯及液位，污泥泵房液位，回用提升泵房液位，出厂水流量，泵出口压力等参数采集；对加氯间、接触池、污泥泵房、回用水提升泵房，最终沉淀池内设备进行状态检测和控制。

　　（三）设备操作控制方法

　　设备操作分别分为三级。即机侧（或就地）操作、现场分控站操作、中心控制操作。

　　受控设备上应设有“自动A/手动 M/停止OFF”方法选择开关。

　　*自动方法：MCC转换开关或就地控制箱转换开关在“A”挡，设备控制信号来自PLC输出卡，此时PLC控制站有两种模式，A）人工模式，由中控室监控计算机分键盘或鼠标发了指令或由PLC操作员面板发出指令。B）过程模式，PLC按预编程序自动控制。

　　*手动方法：MCC转换开关或就地控制箱转换开关在“M”档，设备由MCC盘或就地控制箱上按钮就地控制。

　　*离线方法：MCC转换开关在“OFF”档，不能对设备进行任何操作。

　　1.2.4检测仪表设置

　　为了掌握工艺运行情况，控制水质指标和生产管理需要，设置以下检测仪表：

　　粗格栅：在每一个粗格栅前后设置一个超声波液位差计，用于格栅液位差测量，对格栅进行启停控制。

　　提升泵房：在提升泵房设超声波液位计用于潜水泵开停控制。设PH计和温度计，用于对进厂水质进行检测。

　　细格栅：在每一个细格机前后设置一个超声波液位差计，用格栅液位测量，对格栅进行启停控制。

　　计量井：设进水计量井，采取电磁流量计测量进流量。

　　生物选择池：在每一池分别设溶解氧仪，检测水中溶解氧浓度。

　　生物氧化沟：在每一池分别设溶解氧仪，检测水中溶解氧浓度，用于曝气机转刷控制，并设置液位计。

　　污泥泵房：在污泥泵房设超声波液位计，控制泵启停。

　　均质池：在均质池内设超声波液位计，控制污泥投配泵，剩下污泥泵启停。

　　污泥脱水机房，在污泥投配上设电磁流量计，检测污泥量用于加药控制。

　　加氯间：设漏氯报警检测仪表。