探討城鎮(zhèn)小型污水處理廠電氣與自動(dòng)化系統(tǒng)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:某小型污水處理廠一期處理規(guī)模為1.5萬(wàn)m³/d，遠(yuǎn)期規(guī)模3萬(wàn)m³/d。污水處理系統(tǒng)采用以“水解酸化”為預(yù)處理工藝，“AAC氧化溝”為生化主體工藝。為確保污水處理過程安全可靠、出水穩(wěn)定和連續(xù)生產(chǎn)的要求，提高自動(dòng)化控制水平，該廠電氣與自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須穩(wěn)定可靠、配置完善，為具有先進(jìn)管理水平的現(xiàn)代化污水處理系統(tǒng)。

1、電氣設(shè)計(jì)

1.1負(fù)荷等級(jí)

根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-2009）：“中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)，應(yīng)視為二級(jí)負(fù)荷”。本工程電力負(fù)荷等級(jí)確定為二級(jí)，供電系統(tǒng)采用兩回線路供電。

1.210/0.4kV系統(tǒng)主接線

本工程在廠區(qū)用電負(fù)荷中心建設(shè)一座10/0.4kV變配電所，變電所土建面積均按3萬(wàn)m³/d的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，除低壓母排及進(jìn)線、母聯(lián)開關(guān)按3萬(wàn)m³/d的規(guī)模設(shè)計(jì)外，其他設(shè)備按1.5萬(wàn)m³/d的規(guī)模設(shè)計(jì)。同時(shí)考慮便于遠(yuǎn)期污水處理系統(tǒng)擴(kuò)容需要，預(yù)留2面高壓出線柜。

本次設(shè)計(jì)10kV高壓配電裝置采用單母線分段運(yùn)行方式，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，平時(shí)兩路電源一路常用，一路備用；當(dāng)一路電源故障時(shí)，通過手/自動(dòng)操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由另一回路能滿足全廠全部二級(jí)負(fù)荷的供電需求。低壓配電為單母線分段運(yùn)行，兩臺(tái)變壓器各帶一段母線，變壓器所帶母線之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)柜。

1.3繼電保護(hù)及計(jì)量方式

繼電保護(hù)：采用綜合機(jī)電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)三相定時(shí)限過流保護(hù)及電流速斷保護(hù)，零序保護(hù)；變壓器10kV側(cè)單相接地信號(hào)裝置、溫度保護(hù)及信號(hào)裝置。低壓進(jìn)線處采用過流、速斷保護(hù)；出線處采用過流、速斷保護(hù)；變壓器設(shè)置高溫報(bào)警、超高溫跳閘保護(hù)。

計(jì)量：采用高供低計(jì)，低壓側(cè)設(shè)置兩套計(jì)量裝置分別對(duì)兩路電源計(jì)量。

1.4低壓配電系統(tǒng)

對(duì)于一般負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷采用放射式配電。

1.5防雷與接地

本工程對(duì)辦公樓、泵房等屬于三類防雷建筑物的場(chǎng)所，采取防直擊雷和防雷電波侵入的措施。變電所的低壓總保護(hù)柜內(nèi)設(shè)一級(jí)電源浪涌保護(hù)器；現(xiàn)場(chǎng)總站配電箱及電末端重要的儀表配電箱分別設(shè)二級(jí)、三級(jí)浪涌保護(hù)。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作接地和低壓供電系統(tǒng)的保護(hù)接地采用聯(lián)合接地方式，接地電阻不大于1歐姆。在敷設(shè)屏蔽電纜時(shí)，連接外場(chǎng)設(shè)備屏蔽線纜接地采用單點(diǎn)接地，可有效避免環(huán)流噪聲干擾。

2、自動(dòng)化設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本工程污水處理系統(tǒng)采用基于PLC+上位機(jī)的集中管理和分散控制的系統(tǒng)架構(gòu)，包括信息層、控制層和設(shè)備層。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用基于光纖通訊的自愈環(huán)網(wǎng)方式，主干網(wǎng)100Mbit/s，節(jié)點(diǎn)速率≥10Mbit/s，系統(tǒng)各組成部分具有相對(duì)獨(dú)立性，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成系統(tǒng)的縱向與橫向擴(kuò)展，單個(gè)節(jié)點(diǎn)斷開不會(huì)影響其他子系統(tǒng)的運(yùn)行，增加網(wǎng)絡(luò)的可靠性，做到完全的冗余和即插即用。同時(shí)考慮設(shè)置路由器，建立與上層信息中心的聯(lián)系。

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