2024年水处理行业电气应用方案.pdf

水处理行业电气应用方案智慧、安全与可持续的水生态2水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态人类对全球水资源的影响日益加剧，对人类的生存环境造成严重威胁。采用全球先进的ABB ABILITY创新型数字化电气控制、能效与资产管理技术，更广泛地帮助客户应对水处理行业智能、安全和绿色可持续发展的三大挑战，打造您的智慧水处理，构建人、水、自然的和谐生态圈。目录0405 水处理行业机遇与挑战0623 ABB 水处理行业一站式电气应用方案08ABBABILITY水处理智慧能源管理方案10ABBABILITY中低压配电数字化方案12中低压智能配电方案14中低压智能电动机控制中心（iMCC）20电能质量方案22AC500PLC水处理自动化控制解决方案2425 全生命周期管理2631 典型项目水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态3水处理行业机遇与挑战绿水清山，美丽中国根据国家水污染防治行动计划，以及国家的碳排放总体目标，推进污水处理减污降碳协同增效，需要更多的数字化创新技术和智慧解决方案应用在水处理行业，助力任务艰巨的碧水之战，打造全球人类的水生态圈。完善城乡供水结构 建设节水低碳、安全优质、智慧高效的供水系统 推动减污降碳协同增效加强水生态治理与保护 健全城市园区与码头的环境基础设施 重点河湖水生态修复与治理提高城市防洪排涝能力 推进城市排水防涝工程建设 完善地下综合管廊及排水管网、泵站等设施4水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态水处理行业机遇与挑战艰巨的碧水之战智慧运维水处理设施分布广泛，造成运维难度极大，大量老旧设施也需数字升级。可靠配电水生产关乎人类的健康，电力事故会导致水生产停顿和产品质量下降。低碳环保加大污水处理力度，降低水生产能耗，实现水资源的健康可持续发展。全生命周期管理7x24小时不间断水生产工艺特点，需要对电气设备进行生命周期健康管理。水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态5ABB 水处理行业一站式电气应用方案引领行业智慧、安全、高效可持续发展ABB水处理电气与自动化整体解决方案全面服务于水循环全过程，采用ABBABILITY创新的数字化技术，可以为电气系统构架一体化的云平台，实现电气系统全面实时精准的在线监测、优化能效、资产管理、智慧运维和预测性维护，ABB加速构建人、水与自然的可持续发展水生态圈。取水泵站污水处理净水处理防洪排涝管网6水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态智慧高效无缝联接，云端管理，移动办公，智慧管理，提效降本。绿色低碳能源智慧管理，优化能耗，消纳新能，绿色低碳。安全可靠高性能，互联互通，在线监测、主动预测，资产管理，保障生产。一站式解决方案ABB ABILITY 水处理智慧能源管理方案ABB ABILITY 中低压配电数字化方案中低压智能配电方案中低压智能电动机控制中心（iMCC）电能质量方案AC500 PLC水处理自动化控制解决方案送水泵站海水淡化再生水厂污泥焚烧农业灌溉加压泵站水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态7 ABB ABILITY 水处理智慧能源管理方案水处理不但是城乡能耗大户，而且厂址也特别分散，为了立足环保、绿色、低碳可持续发展水生态理念，ABB打造以新能源与传统能源相互混合的电力系统，打造绿色高效、柔性开放的新型水处理基础设施，构建绿色弹性能源系统，开创水处理行业可持续发展的绿色低碳之路。8水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态 ABB ABILITY eEMS Studio本地能效管理系统 ABB ABILITY EAM 能效与资产健康管理云平台ABB ABILITY ZEE600 智慧能源综合管理系统源网荷储实时精准调控虚拟电厂管理中心ABB ABILITY EAM能效与资产健康管理云平台需求侧实时响应ABB ABILITY ZEE600 水处理能源智慧管理系统ABB ABILITY eEMS studio 本地能效管理系统储源荷平衡荷电气化+节能增效源清洁能源替代电源预测源荷互动能源优化调控工艺设备调节有序充电管理源荷互动调控负荷预测建筑设备调节分布式储能调控天气数据智能灯控系统楼宇控制系统能源控制器IEC 61850TCECModbus TCPProfibus cs31BA CnetKNX电力监控系统水处理控制系统充电光伏储能充电桩运营管理平台Https/API 接口水处理智慧能源管控中心照明控制配电设备能源计量暖通空调工艺设备水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态9ABB ABILITY 中低压配电数字化方案管理层ABB ABILITY 智慧能源管理系统UniGearDigital中压配电数字化方案ABB ABILITY 云管理网关测量、保护和控制-IEC61850监测和诊断-Modbus综保装置（IEC61850)监控单元电流传感器断路器监测电压传感器温度监测弧光保护以太网交换机通讯层设备层配电变压器全息智慧监控2D/3D全景显示能源综合管理动态调优全状态监测信息链路溯源、故障溯源资产健康管理配电设备健康管理动力设备健康管理低碳足迹监管10水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态水处理具有高连续性、任务重、设施分散等鲜明特征。为了提高生产效率，降低运维强度，提升设备利用率，加速推进智慧水处理建设。ABB采用创新的数字化配电技术，植入多种先进的智能传感技术，部署互联互通的系列化智能电气产品，为水处理提供智慧、高效、可靠的动力保障。MNSDigital低压配电数字化方案参数设置软件（笔记本通过参数设置电缆与开关柜连接）集成控制界面馈电单元抽屉以太网接口电机单元工业以太网无线温度传感器水处理过程控制系统馈电抽屉电机抽屉控制面板控制面板边缘处理器进出线智能温度监测设备运行监管系统CMES低压开关柜数字化网页链接数字化 UniGear网页链接水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态11 中低压智能配电方案水生产不但日处理量巨大，并且高度连续的工艺生产特性，安全可靠的电力对水处理就显得极其重要。ABB中低压配电方案全面打造安全可靠、智能高效、紧凑扩展的水处理供电系统。1#进线GVD4真空断路器ConVac真空接触器REF615综保装置SVIT隔离手车项目名称配电站净水厂送水泵房变配电站污水厂/再生水厂鼓风机房变配电站、污泥脱水机房变配电站海水淡化厂海水淡化变配电站防洪排涝泵站防洪排涝泵房变配电站12水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态2#进线G高性能核心产品Emax 2 HNS J空气断路器OVR 电涌保护器OVR 电涌保护器OVR 电涌保护器Tmax XT塑壳断路器OTM 自动转换开关TruONE专业自动转换开关OS隔离开关熔断器组电能质量综合楼值班宿舍食堂浴室PLC电源直流电源MCCMCC绿化安保检修照明电能质量应急负荷eOVR/OVR-QS+POD电涌保护器+专用后备保护装置HMI人机界面M1M数字化多功能表仪M4M能效分析仪消防负荷Emax 2 HarnessATS022智能控制器Emax 2 HNS JEmax 2 HNS MVD4真空断路器ABB德国原装进口真空灭弧室，整机部件三十年的寿命周期，PT极柱，模块化操动机构，-25适用环温，环保材料，iVD4数字化方案。Emax2 空气断路器全电能管理，软件功能可升级，广域的连通性，小体积高性能，双重绝缘技术，彩色触摸屏，全系一次端子镀银铜。Tmax XT 塑壳断路器双重绝缘设计，1电能测量精度，蓝牙连接，Ekip Connect软件，升级简单。Emax 2 Harness 双电源自动转换系统(全新双电源转换技术)一体嵌入式逻辑控制，转换时间小于300ms，无需外置控制器，管理者授权，闭环控制功能。Emax2 HNS JEmax2 HNS MEmax2 HNS JTruOne专业快速自动转换开关（FATS）转换时间50ms，一体式模块化设计，AC-33A，双重联锁，带电检修，可远控，预维护，可接EAM。M4M 能效分析仪0.5S级，统计计量，能源优化，电能质量分析，蓝牙功能，可接EAM。M1M 数字化多功能表0.5S级，能耗分析，40次谐波分量分析，界面自动向导，可接EAM。中压配电方案低压配电方案水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态13中低压智能电动机控制中心（iMCC）水处理工艺流程将受益于ABB高效的电动机控制与管理污水处理 给水和排水泵 处理泵和风扇水处理 处理泵排水 排水泵污水处理 全程给水泵 分区供暖泵 冷水泵 泥浆泵14水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态 饮用水分配 分配泵 增压泵灌溉 取水泵 分配泵海水淡化厂 取水泵 盐水泵 增压泵 高压泵垃圾焚烧 排水泵 风扇 运输机水运输 输送泵 分配泵 增压泵原水供应和抽取 给水泵 原水取水泵水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态15中低压智能电动机控制中心（iMCC）水生产的高度连续性，各工序需密切配合，水泵数量多，额定功率大且集中。ABBABILITY数字电力与自动控制技术，现场设备集成先进的智能型电动机控制与保护装置，全面保护电动机，转矩控制与柔性注入功能可消除水锤效应。宽电压技术和低电压穿越功能实现了抗晃电的要求，使设备运行更稳定可靠，泵清洁、汽蚀控制等功能有效提升泵的效率，避免计划外停机。涂层电路板无惧潮湿、腐蚀环境。更精准的设备在线实时监控，优化的电动机控制程序，结合水处理大数据，运用云端管理模式，打造智慧水处理的绿色低碳智能电动机控制中心。诊断评估建议通讯管理机Unigear iMCCUnigear 中压智能电动机控制中心MNS iMCCMNS 低压智能电动机控制中心ConVac真空接触器MDC4智能控制单元Relion综合保护装置ACS580MV 中压变频器MViMCCLViMCC16水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态PSTX The advanced range DescriptionComplete control of pumpsTime to use your processes to their full potential.The PSTX features many applica-tion enhancing features,including torque control:the most efficient way to start and stop pumps.The pump cleaning feature can reverse pump flow and clean out pipes,securing uptime of your pump system.Built-in bypass saves time and energyWhen reaching full speed,the PSTX will activate its bypass.This saves energy while reducing the softstarters heat generation.On the PSTX,the bypass is built in and verified by ABB,saving you time during installation and space in your panel.Complete motor protection The PSTX offers complete motor protection in only one unit and is able to handle both load and network irregularities.PT-100,earth fault protection and over/under voltage protection along with many other functions keep your motor safer than ever.Jog with slow speedThe slow speed forward and backward jog feature will make you more flexible when operating e.g.conveyor belts and cranes.The PSTX provides positioning capabilities,letting you take control of your process.Easy-to-use and detachable keypadA user-friendly and clear display saves you time and resources during both setup and operation.The detachable keypad is standard on all PSTX softstarters.Three types of current limitPSTX offers three types of current limit:standard,dual and ramp.This gives you full control of your motor during start.It also allows you to use your motor in weaker networks.PSTX The advanced range IntroductionThe PSTX combines many years of research and product development with extensive knowledge of application specific requirements and needs.It is our latest advancement in motor control and protection and adds new functionality and increased reliability.Three-phase controlled Operational voltage:208 690 VAC Wide rated control supply voltage:100 250 V,50/60 Hz PSTX rated operational current:30 to 370 A(inside-delta:640 A)Both in-line and inside-delta connection Coated circuit boards protecting from dust,moist and corrosive atmosphere Detachable keypad rated IP66(Type 1,4X,12)Graphical display with 14 languages for easy setup and operation Built-in bypass for energy saving and easy installation Built-in Modbus RTU for monitoring and control Support for all major communication protocols Analog output for measurement of current,voltage,power factor etc.Improve installation Efficiency Secure motor Reliability Increase application Productivity ABB ABILITY 水处理智慧能源管理系统云端管理全面保护智慧运维能效管理多站管理主动预测资产管理UMC100.3智能电动机控制器PSTX全智型软起动器AFC/AF交流接触器ACQ580低压变频器M4M 能效分析仪M1M数字化多功能表TVOC2弧光监测器中压电动机控制中心网页链接MNS 低压配电柜和电机控制中心网页链接ABB 交流变频器水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态17中低压智能电动机控制中心（iMCC）方案核心产品ConVac 中压真空接触器截流值 0.5 A，线性驱动结构，优化动作特性，三相独立式极柱设计和单相熔断器指示。UMC100.3 智能电动机控制器提供过载、堵转、缺相、相不对称、相序、欠/过流、欠/过压、欠载、温升、漏电等电动机保护。提供运行、诊断、检修、能效数据。抗晃电、泵清洁、微动/缓动模式、负载卸载。DCS或PLC操作，自由编程。PSTX 全智型软起动器转矩控制消除水锤效应，电动机预热确保电机干燥和温热，涂层板适用于恶劣条件，应用向导简化泵的调试和控制。PSTX The advanced range DescriptionComplete control of pumpsTime to use your processes to their full potential.The PSTX features many applica-tion enhancing features,including torque control:the most efficient way to start and stop pumps.The pump cleaning feature can reverse pump flow and clean out pipes,securing uptime of your pump system.Built-in bypass saves time and energyWhen reaching full speed,the PSTX will activate its bypass.This saves energy while reducing the softstarters heat generation.On the PSTX,the bypass is built in and verified by ABB,saving you time during installation and space in your panel.Complete motor protection The PSTX offers complete motor protection in only one unit and is able to handle both load and network irregularities.PT-100,earth fault protection and over/under voltage protection along with many other functions keep your motor safer than ever.Jog with slow speedThe slow speed forward and backward jog feature will make you more flexible when operating e.g.conveyor belts and cranes.The PSTX provides positioning capabilities,letting you take control of your process.Easy-to-use and detachable keypadA user-friendly and clear display saves you time and resources during both setup and operation.The detachable keypad is standard on all PSTX softstarters.Three types of current limitPSTX offers three types of current limit:standard,dual and ramp.This gives you full control of your motor during start.It also allows you to use your motor in weaker networks.PSTX The advanced range IntroductionThe PSTX combines many years of research and product development with extensive knowledge of application specific requirements and needs.It is our latest advancement in motor control and protection and adds new functionality and increased reliability.Three-phase controlled Operational voltage:208 690 VAC Wide rated control supply voltage:100 250 V,50/60 Hz PSTX rated operational current:30 to 370 A(inside-delta:640 A)Both in-line and inside-delta connection Coated circuit boards protecting from dust,moist and corrosive atmosphere Detachable keypad rated IP66(Type 1,4X,12)Graphical display with 14 languages for easy setup and operation Built-in bypass for energy saving and easy installation Built-in Modbus RTU for monitoring and control Support for all major communication protocols Analog output for measurement of current,voltage,power factor etc.Improve installation Efficiency Secure motor Reliability Increase application Productivity AF 低压交流接触器（宽电压）100-250 V AC/DC特宽的控制电压范围，可耐受短时压降和电压中断，线圈能耗降低 80%，内置电涌保护器，螺钉、弹簧和环形接线片连接方式。18水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态中低压变频器 压力和流量控制 智能多泵控制 汽蚀检测与控制 无传感器流量计算 柔性注入 液位控制 流量和压力保护 泵的优先级 睡眠模式 能源效率 功能安全典型应用水泵、风机、曝气机、污泥脱水设备、膜处理应用、一体化水处理设备（如搅拌/配混/加药/村镇水处理设备等）、喷泉等。ACQ580 低压变频器ACS580MV 中压变频器水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态19水处理大量使用泵类，如取水泵、进水泵、冲洗泵、送水泵等，泵会使供电自然功率因数低，导致生产能效低。水处理还采用变频技术，如取水泵、进水泵和送水泵等，变频水泵会产生严重的谐波污染，导致水生产质量不稳定。电能质量方案SmartPQF有源动态滤波方案SmartPQS快速无功补偿方案(SVG)RCR-7%串电抗器无功补偿方案M4M40(S级)、M4M50(A级)高端电能质量分析仪SmartPQF 有源动态滤波方案 3电平逆变，损耗3%，提升水处理经济性；滤除2次-61次谐波，治理范围更宽；模块化方案，不同功能和容量模块可混搭；闭环控制、谐振保护；滤波响应时间15ms，补偿响应时间5ms 7英寸互动触摸屏。RCR-7%串电抗器无功补偿方案 电容器采用蛭石填充，不会引发电气火灾；更远离谐振点，电容器不会过载被击穿；手动及自动控制电容投切，投切顺序可编程；有效抑制闭合时尖峰电流；不受谐波影响。无功补偿柜20水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态ABB全面快速地解决水处理行业的电能质量问题，方案具有模块化设计，快速精准的无功补偿，高效彻底的谐波治理，设备损耗少，操控简便等显著优势，可以提升水生产的可靠性和能效性。高端电能质量分析仪可监测89次谐波，易于分析水处理复杂环境的电网质量。SmartPQF 有源动态滤波方案RCR 无功补偿方案SmartPQS 电能质量综合治理装置SmartPQS 快速无功补偿方案(SVG)快速补偿-三电平逆变，更高效、节能、紧凑；-响应速度5ms，运行噪声60dB，减排降噪；-抑制电压闪变。高效灵活-模块单元可单独或同时补偿无功，不同容量模块可混搭。谐波治理-采用PWM交错技术，可滤除2-25次谐波。负载平衡 综合治理-集成快速无功补偿、负载平衡、谐波治理、稳定电压四大功能。M4M40(S级)、M4M50(A级)高端电能质量分析仪 电压暂稳态、闪变、波形捕捉、故障纪录等高级功能；高达89次谐波监测；16GB闪存，大容量存储；独立的漏电电流监测，用电更安全；PT100温度监测，降低火灾风险；自动向导，9种语言。M4M50(A级)M4M40(S级)水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态21AC500 PLC水处理自动化控制解决方案清洁供水和污水处理系统对于保障公共健康至关重要，因此需要优化整个水处理系统。AC500PLC平台是高可用性、极端环境、状态监测、运动控制和安全解决方案的理想选择，AC500PLC水处理自动化控制解决方案实现智能、可靠、高效的低碳水处理。22水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态网络结构示意图从现场设备到管理层和可视化层，AC500PLC及控制面板提供全范围的可升级的产品、通讯协议、连接选择。AC500 PLC客户价值兼容性强：易于集成、使用和模块化高效设置：泵功能和传动易于编程生产率和可靠性更高停机时间减少交货周期短强大的应用和支持PSTX The advanced range DescriptionComplete control of pumpsTime to use your processes to their full potential.The PSTX features many applica-tion enhancing features,including torque control:the most efficient way to start and stop pumps.The pump cleaning feature can reverse pump flow and clean out pipes,securing uptime of your pump system.Built-in bypass saves time and energyWhen reaching full speed,the PSTX will activate its bypass.This saves energy while reducing the softstarters heat generation.On the PSTX,the bypass is built in and verified by ABB,saving you time during installation and space in your panel.Complete motor protection The PSTX offers complete motor protection in only one unit and is able to handle both load and network irregularities.PT-100,earth fault protection and over/under voltage protection along with many other functions keep your motor safer than ever.Jog with slow speedThe slow speed forward and backward jog feature will make you more flexible when operating e.g.conveyor belts and cranes.The PSTX provides positioning capabilities,letting you take control of your process.Easy-to-use and detachable keypadA user-friendly and clear display saves you time and resources during both setup and operation.The detachable keypad is standard on all PSTX softstarters.Three types of current limitPSTX offers three types of current limit:standard,dual and ramp.This gives you full control of your motor during start.It also allows you to use your motor in weaker networks.PSTX The advanced range IntroductionThe PSTX combines many years of research and product development with extensive knowledge of application specific requirements and needs.It is our latest advancement in motor control and protection and adds new functionality and increased reliability.Three-phase controlled Operational voltage:208 690 VAC Wide rated control supply voltage:100 250 V,50/60 Hz PSTX rated operational current:30 to 370 A(inside-delta:640 A)Both in-line and inside-delta connection Coated circuit boards protecting from dust,moist and corrosive atmosphere Detachable keypad rated IP66(Type 1,4X,12)Graphical display with 14 languages for easy setup and operation Built-in bypass for energy saving and easy installation Built-in Modbus RTU for monitoring and control Support for all major communication protocols Analog output for measurement of current,voltage,power factor etc.Improve installation Efficiency Secure motor Reliability Increase application Productivity AC500 PLCPC ToolsDCS/SCADA/MESABB 云传动Cloud DriveABB ABILITYHMI CPAC500 I/O工业以太网（可选环网冗余）工业以太网ProfibusCS31电气硬接线水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态23ABB始终以客户为中心，专注于客户的满意度。在中国，ABB电气服务采取“服务中心+服务供应商”的网络模式。ABB打造互联互通、高效专业、无微不至的能效优化、智慧运维、资产健康管理的全生命周期电气服务。ABB ABILITY 服务组合网络安全日常巡检配合调试专业培训设备监测远程控制备份管理性能优化告警管理资产健康全生命周期评估预测性维护协作运营能源管理高效运营生命周期管理绩效提升快速响应e 速达（cusCARE）服务平台34个服务中心4家技术中心10个制造基地3个物流中心400/800-8209696contact.center 全生命周期管理互联互通的平台化专业服务24水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态ABB PowerCare 无忧服务ABBPowerCare无忧服务是基于智慧运维服务平台为用户提供专业的设备全生命周期管理的服务。减少非计划停电时间节约运维成本提升运维效率绿色低碳、可持续发展PowerCare 无忧服务 PowerCare 无忧服务无忧管家专属客户经理专属客户权益无忧系统*无忧运维全生命周期管理设备健康管理电力监控其他系统资深现场服务经验多产品服务资质配备数字化平台备件权益维保、维修权益培训权益全生命周期管理服务数字化运维服务备件管理服务设备健康状态诊断建议运维工单管理执行运行统计分析报告单线图实时状态展示报警，事件日志，报表设备控制全景显示、视频监控、安全监控能源管理其他定制化系统*可按实际项目需求定制ABB 电气服务水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态25典型项目上海白龙港污水处理厂打造高标准的污水处理工程上海白龙港污水处理厂是亚洲最大的污水处理厂，也是世界最大的污水处理厂之一，处理能力占上海城市污水处理能力的1/3左右，日处理水量为280万立方米。为了进一步完成上海 COD（化学需氧量）削减任务，白龙港污水处理厂进行提标改造和污泥二期工程，污水处理采取减负增容的方式进行改造提升。面临挑战 技术和可靠性均能符合世界级标准的合作方;改造项目采取分批实施制，为确保各类管线的交替运行，需要引入电能管理方案。解决方案 UniGear ZS1 智能中压开关柜 MNS3.0 智能低压开关柜UniGear ZS1 智能中压开关柜MNS3.0 智能低压开关柜26水处理行业电气应用方案 智慧、安全与可持续的水生态典型项目全球最大反渗透式海水淡化工厂-阿联酋阿布扎比塔维勒水厂（90万m3/d）塔维勒水厂位于阿布扎比以北约45公里处，采用反渗透技术对海水进行淡化，供当地社区和工业使用。项目建成后将日处理海水90多万立方米，满足35万多户家庭的需求。面临挑战该项目将从规模、效率和每吨淡水极低的生产能耗成本为行业设定新的基准。解决方案 MNS Digital 数字化低压开关柜；UniGear ZS3.2 中压智能开关柜；中低压电机 ACS580MV 中压变频器 数据监测-智能化模块-工业以太网通信-数据接入云端 数字化方案-远程专家诊断及故障分析-大数据分析-主动预测性维护 智慧管理-24/7实时在线监控-设备运行状况管理-