污水处理厂电气优化设计

【Word版本下载可任意编辑】污水处理厂电气优化设计一、污水处理厂及其电气系统概述

1.1污水处理厂概述

污水处理厂的主要作用是将污染源排出的废水开展强化处理,使排出的水符合标准，从而提高用水质量，保护水环境。通常情况下，污水处理厂的处理方式可分为2种类型，即集中与分散处理，然后将处理后的废水直接排入城市管道或者水体之中。在废水的处理过程中，污水处理厂通常结合生物、物理、化学等处理方法开展污水处理，在保障污水处理最正确效果的前提下，节省投资运行费用一直是污水处理厂发展的目标。

1.2污水处理厂电气系统

污水处理厂的电气系统主要由高电压与低电压的配电系统、电机、电缆、相照顾明系统组成，这些组成部分也是污水处理厂氮气能源消耗的重要元件。

二、污水处理厂电气设计优化分析

2.1变压器节能设计

变压器是污水处理厂电气系统中的重要设备，也是能源耗损较大的电气设备之一。变压器的整体构造主要由2种部件构成:铜质部件和铁质部件，其损耗特点主要表现在以下几个方面：

(1)在负荷电流的影响下，变压器铜部件会在一定程度上损耗负荷电流,并且变压器的铜损耗与负荷电流成正比;

(2)铁质部件的损耗，如铁芯带来的铁耗损等与负荷电流不存在比例关系。为了缓解污水处理厂的能源耗损问题，需要对其开展电气设计优化，在变压器方面常选用节能变压器代替原有变压器。节能变压器是指在空载状态下，负载损耗较低的变压器,在污水处理厂电气设计优化工作中，节能变压器的应用更好地发挥了系统的优化效能。现阶段，我国大多数污水处理厂采用干式变压器，其具有方便维护的优势。但是，与油浸式变压器相比，干式变压器具有空载和负载耗损大、承受过载能力差、造价高等缺陷，因此，油浸式变压器是优化设计中的重要选择之一。随着科学技术的不断进步与更新，油浸变压器已逐渐升级至S14、S13、S11等。与S9同容量变压器相比，国内生产的S14-M·RL立体卷铁芯油浸式变压器具有更节能的优势，主要表现为：空载损耗下降约54%、空载电流下降约89%、负载损耗下降约15%，并且还在一定程度上降低了污水厂的投资成本和年运行成本，即S14-M·RL立体卷铁芯油浸式变压器采用的立体卷铁芯工艺，相较于叠片构造,该变压器减少了硅钢片及铜的用量，相应的损耗值、成本降低。

2.2减少线路损耗

大量电缆的铺设对污水处理厂的正常运行发挥着重要的保障作用。但电缆自身也存在一定的电阻，且电阻大小与电缆的长度成正比，即电缆长度越长，相应的电阻越大，导致的电压损失也会增加，因此，大量电缆的使用也会耗损较大比例的能源。可见,减少电缆带来的损耗也是污水处理厂电气设计优化的重点内容。通常解决上述问题的最优化方案是对高低压配电房选址开展优化，减少电缆的使用，尽量将配电房设置在靠近负荷中心的位置。而在污水处理厂中，鼓风机、臭氧发生器等都是常见的大功率设备，为了减少这些设备的耗损，在电气优化设计过程中,可以考虑将配电房设置在臭氧发生车间及鼓风娜付近。因电缆能耗量与电缆长度有密切的关系，因此,开展电缆桥架、电缆沟走向优化设计时，应尽量选择直线铺设的方式，通过减少电缆长度对原的耗损开展控制，同时，要对截面面积开展合理的选择，以到达降低额外损耗的目的。另外，为了减少电阻的损耗，电缆导体原料可以采用小电阻率的材质，从而实现降低能耗的目的。受污水处理厂自身工作性质的影响，其长期处于碱性的腐蚀环境中，为此，选择电缆时，还要考虑铜质材料的抗腐蚀性,从而延长电缆的使用年限。

2.3电气控制设备的设置

污水处理厂电气系统设置的常用方法有以下2种：

(1)现场设置，即在污水处理现场设置电气控制设备，此方法可以随时开展调整，具有一定的灵活性，还可以布置控制箱内的各种元件，为电气设备的检查与维护提供了便利。但该方法也存在一些缺点，即缺乏整体性，难以对控制系统开展整体控制。

(2)集中设置，即对所有控制设备开展集中设置，该方法为电气自控系统的构建和运行提供了条件，同时，有利于设备的连接和管理，降低了设备检查与维修的难度，虽然该方法实现了设备的集中化，但如果出现故障，会导致整个污水处理系统的工作停止。对上述2种方法开展分析和研究,还是集中设置法比较好，尽管该方法存在一定的缺陷，但是该方法极大程度上减少了电缆的使用量，且集中管理比较方便，更具有优势，在污水处理厂的电气设计优化中可以采用该种方式。

2.4照明设备的设置

照明设备是污水处理厂不可缺少的一种设备，该设备的设置通常是根据房间的实际情况和照明要求选择适宜的照***源设备。在选择过程中还要注意功能性、经济合理性、节能性等方面的考虑，从而将照明设备的作用发挥到最大。一般情况下，污水处理厂由综合办公楼、附属建筑用房组成，其中，综合办公楼选用直管T5三基色荧光灯；附属建筑用房，一般包括泵房间、鼓风机、加氯间等，其环境比较潮湿,且房间空间较大，因此，需要选用金属氯化物灯或者弯杆壁灯。

三、污水处理厂的电气节能措施研究

3.1电气设备和线路的节能措施

电气设备和线路是污水处理厂中的主要能耗来源，为了实现节能降耗的目的，需要采取一定的节能措施。其中，电气设备方面的节能措施为：根据污水处理厂的生产规模制订措施，通过提高电动机的功率与工作效率实现电动机的能源消耗，高效率电动机的应用是降低电动机电能耗损的重要手段。电气线路方面的节能措施为:选择合适的电线电缆，合理设计减少配电线路长度;选择合理的电线电缆的截面积，从而选择电阻率小的材质，进而减少电阻的消耗。

3.2控制系统的节能措施

通常情况下，污水处理厂设备的实际运行额度比设备的设计运行额度低，可见，污水处理过程中能源利用率不高，因此，要采用智能化设备，提高资源利用率,保障设备高效、经济的运行。控制系统由软件、硬件组成，因此，需要其具有良好的兼容性，才能保障控制系统的广泛应用。为了满足污水处理厂的生产工艺和管理的要求及其优化，需