污水處理廠電氣設(shè)計方案和對策

1、污水處理廠電氣設(shè)計方案設(shè)計圍本工程設(shè)計圍主要容有：廠供配電設(shè)計、電氣控制設(shè)計、照明設(shè)計、導(dǎo)線敷設(shè)設(shè)計、防雷接地設(shè)計。供電電源為保證污水處理廠連續(xù)、可靠地運行，該污水處理廠 電源負荷等級為二級，要求由兩個獨立電源供電，而且須做 到在電力線路常見故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢 復(fù)，并確保應(yīng)急情況下的供電。根據(jù)資料，本工程此兩路 10kV電源為一用一備，每路電源均能承擔全廠負荷的100 %運行，分別來自牧馬山變壓站和臨港變電站，根據(jù)當?shù)氐膶?際情況，還設(shè)置柴油發(fā)電機組作為安保備用電源。本工程已 經(jīng)完成一期一階段高壓供配電的設(shè)計建設(shè)，一期二、三階段 不再單獨增加高壓饋電柜及高壓設(shè)備。除已經(jīng)完成1

2、 #市電的建設(shè)，2#市電及安保電源政府相關(guān)部門已經(jīng)按照電業(yè)局具體 要求正在實施，不在本次電源設(shè)計圍。本次供電電源的設(shè)計 圍為從低壓母線引出電源至二階段低壓配電屏柜或設(shè)備。負荷計算及變壓器容量選擇本工程用電負荷分為工業(yè)動力負荷和輔助照明負荷兩大類，主要動力設(shè)備負荷為鼓風(fēng)機及泵類負荷。主要動力設(shè)備負荷量按照軸功率法計算；其余機械設(shè)備負荷量采用需要系數(shù)法計算；輔助照明負荷及辦公用電負荷按單位建筑面積用電指標計算。污水處理廠主要用電負荷分布在鼓風(fēng)機房、污水提升泵 房、生化池、污泥濃縮脫水間等，另有其它生產(chǎn)用電及辦公 用電。設(shè)備均為低壓(380/220V)負荷。本工程負荷計算結(jié)果見下表：序 號設(shè)備名 稱

3、安裝位置裝機 容量(KW)使用 功率(KW)有功Pjs(KW)無功Qjs(Kvar)視在Sjs(KVA)備注1提升泵提升泵 房1359094.751.1107.72細格柵沉砂池1.51.51.60.91.8間隙3刮砂橋沉砂池666.33.47.2間歇4攪拌器厭氧區(qū)111111.66.213.25推進器缺氧區(qū)151515.88.517.96回流泵好氧區(qū)302021.111.423.97回流泵污泥泵房453031.617.038吸泥機沉淀池333.21.73.69鼓風(fēng)機風(fēng)機房320160168.490.9191.410脫水機脫水機 房121212.66.814.411污泥泵絮凝反應(yīng)池666.33.

4、47.2間歇12污泥泵污泥泵 房666.33.47.213儀表其它廠區(qū)555.32.86.014照明廠區(qū)101010.55.712.0夜間16605.5375.5395.3213.2449.4備注：電機效率按照95 %計算，功率因素按照0.88計算一期一階段工程已經(jīng)建設(shè)有兩臺400KVA干式變壓器，采用低壓側(cè)集中無功功率補償，一期1.98萬噸月實際消耗的最多能耗為：18萬KWH，平均消耗有功為 250KW，最 大消耗功率約為 320KW，約有80KW剩余。一期二階段和三階段與一階段共用變壓器，采用低壓無功集中補償和負荷均衡分布，一期共需要的功率擦為最大需要 功率為715KW，加之采用干式變壓器

5、，可以長時間滿負荷 工作和短時間過負荷，因此可以不考慮對變壓器增容，利用 現(xiàn)有變壓器滿足5萬噸/日生產(chǎn)的供電，變壓器負荷率約90 %，平均負荷負荷率為 80 %。由于一期一階段設(shè)計時僅考慮一階段電氣設(shè)備無功補償， 補償功率能力有限，因此在增加饋電柜的同時需對無功補償 能力進行增加。供配電系統(tǒng)污水處理廠的配電電壓等級為二種：l0kV、380/220V。10kV配電系統(tǒng)。本次工程不涉及10KV配電系統(tǒng)的增加或修改， 無新增設(shè) 計容。2）在鼓風(fēng)機房旁設(shè)10kV/0.4kV 饋電屏。0.4kV低壓配電系統(tǒng)已經(jīng)采用單母線分段結(jié)線，中間設(shè)母聯(lián)開關(guān)（不自投），正常工作時，母聯(lián)開關(guān)分閘，二臺變壓器 分列供電。

6、當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，由另一臺變壓 器供電，此時必需切除部分不重要的低壓負荷以免變壓器過 載。斷開母聯(lián)及進線開關(guān)，可分段檢修母線。站設(shè)置一臺柴 油發(fā)電機組，可滿足在市電斷電的情況下全廠的設(shè)備運行。 柴油發(fā)電機手動啟動。柴油發(fā)電機進線斷路器和兩臺變壓器 低壓側(cè)的低壓斷路器設(shè)置電氣聯(lián)鎖，市電斷電且兩臺變壓器 低壓側(cè)的低壓斷路器均斷開后，才能閉合柴油發(fā)電機進線斷 路器；市電來電時，需先斷開柴油發(fā)電機進線斷路器，才能 閉合變壓器低壓側(cè)的低壓斷路器。本次設(shè)計涉及新增兩段可與已有系統(tǒng)匹配的饋電柜，兩段分別接入已有配電系統(tǒng)兩段，設(shè)備分別由兩段饋電柜供電， 在設(shè)備分配上盡量實現(xiàn)同等級別功率設(shè)備在兩段配

7、電柜均 衡分布。3）配電方式：低壓采用放射式電纜配電。至各主要構(gòu)筑物二級配電系統(tǒng)的動力電源一般均為二路，分別由兩段低壓母 線各饋出一路電源，一用一備，以保障二級配電系統(tǒng)的可靠和安全。電力計量及功率因數(shù)補償1）電能計量采用高供高計，照明和動力在低壓側(cè)分別計 量，10kV電源進線處已經(jīng)設(shè)置專用計量柜，作為商業(yè)計量。 為了便于今后業(yè)主管理上的需要，對主要大功率電機及至污 水廠各主要建筑物的饋電線路均設(shè)置計量表計。2）污水處理廠的自然功率因數(shù)比較低，通過計算表明，其值低于0.90，不能滿足供電部門的要求。因此，本工程需要 對功率因數(shù)進行補償，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，并減少系統(tǒng) 的線路損耗和變壓器損耗。0

8、.4kV負荷補償方式采用低壓側(cè)集中自動補償。補償后的功率因數(shù)可達 0.92以上，若已經(jīng)建設(shè)部分的補 償容量不足，可采用在已有電容柜并聯(lián)分支增加補償容量。5.96 變配電室設(shè)置根據(jù)全廠用電負荷及其分布情況，本工程設(shè)10kV配電站一個；10kV/0.4kV 變配電中心站一個。1）存鼓風(fēng)機房旁設(shè) 10kV配電系統(tǒng)一個，主要設(shè)備有： 10kV金屬鎧裝移開式中置開關(guān)柜、高頻開關(guān)直流電源裝置 及電站綜合自動化系統(tǒng)等。向兩臺 500kVA/10kV/0.4kV 變 壓器配電。2）在鼓風(fēng)機房旁設(shè)10kV/0.4kV 變配電站一座。主要設(shè)備 有：500kVA/0kV/0.4kv 變壓器二臺、組合式低壓柜、低壓

9、自動補償裝置、柴油發(fā)電機組等。負責(zé)全廠的低壓配電。3）在反沖洗房及脫水機房各設(shè)0.4kV配電間。主要設(shè)備有：組合式低壓柜。其中反沖洗房配電間負責(zé)向濾池及反沖洗系統(tǒng)二級配電，脫水機房負責(zé)向脫水系統(tǒng)配電。各變配電站的布置特點是:整體布局合理，交通方便；靠近負荷中心，進、出線方便，線路損耗??；建筑物之間的電氣線路比較簡潔；系統(tǒng)功能明確，靠近用電設(shè)備，便于維護管理。597.主要設(shè)備選型設(shè)備選擇是一項非常重要的工作，應(yīng)以先進、可靠、適用的原則來選擇設(shè)備，同時也應(yīng)注意結(jié)構(gòu)新穎及經(jīng)濟上的合理 性。10kV高壓開關(guān)柜：采用中置式金屬鎧裝移開式高壓開 關(guān)柜。主開關(guān)采用真空斷路器，彈簧操作機構(gòu)，操作電源 DC22

10、0V。具有性能優(yōu)越、可靠性高、操作容易方便等特點。低煙配電柜：采用組合式柜。組柜簡單，助能分隔明確， 接線簡單，可靠性高，便于操作維護，美觀大方，檔次較高。變壓器：采用干式變壓器，具有工作穩(wěn)定、效率高、 體積小、機械性能好、免維 護、低噪音、低損耗等特點。直流電源屏：采用高頻開關(guān)免維護型 （雙電池組）直流電源 裝置，電壓等級 DC220V。非標就地控制箱選用防腐全絕緣箱體，外殼防護等級最低要求為：戶IP2X，戶夕卜IP5X。LOkV配電站采用電站綜合自動化系統(tǒng)和微機綜合保護 理上述設(shè)備的配套性以及今后的運行管理比較有利，由于大多數(shù)為免維護產(chǎn)品，這就大大節(jié)省了日常維護、保養(yǎng)的工作量，并具有壽命長、可靠性高、技術(shù)先進的特點。控制與保護1）單機容量大于或等于 45kW 的低壓較大型電動機設(shè)備 采用軟起動方式，其余低壓小型電動機采用直接起動方式。2）采用技術(shù)先進、安全可靠的自動監(jiān)測和控制方式，實現(xiàn)全廠各主要用電設(shè)備的現(xiàn)場就地手動控制與PLC自動控制。二者可以通過設(shè)于機旁的手、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)進行選擇。手動 控制主要用于設(shè)備的檢修和調(diào)試，也可作為生產(chǎn)過程中臨時、應(yīng)急操作手段；正常情況下，由PLC自控系統(tǒng)根據(jù)工藝流程要現(xiàn)自動控制。3）電動機保護普通電動機：設(shè)短路、過負荷及缺相保護；大容量電動機