污水處理廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

污水處理廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1排水系統(tǒng)遭受重大損失隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)重。生產(chǎn)和生活污水這一重要污染源引起了世界各國(guó)政府的關(guān)注,治理水污染的課題已被列入世界環(huán)保組織的工作日程現(xiàn)代污水處理廠的規(guī)模越來越大,一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障,將會(huì)造成設(shè)備癱瘓,導(dǎo)致全廠停運(yùn),造成重大損失,甚至影響企業(yè)中水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。因此,合理的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證污水處理廠正常運(yùn)行的必要前提。2供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則污水處理廠工藝及設(shè)備性能要求供電可靠,一般不允許停電,所以,污水處理廠供電系統(tǒng)應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。污水處理廠中的主要電氣設(shè)備包括以下兩類:(1)中壓大功率設(shè)備,主要是鼓風(fēng)機(jī)等,采用中壓供電方式;(2)低壓小功率設(shè)備,包括攪拌器、水泵、電動(dòng)閥門等,一般采用按流程分區(qū)供電方式。針對(duì)以上特點(diǎn),污水處理廠的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:a.考慮供電的可靠性,采用兩路電源供電。b.根據(jù)不同設(shè)備的功率大小及電壓等級(jí),合理配置變配電室,優(yōu)化負(fù)荷組合,縮短供電距離,節(jié)約電力設(shè)備成本。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏Σ块T要求,合理配置無功補(bǔ)償裝置。c.根據(jù)設(shè)備需要,選擇合適的啟動(dòng)方式,并兼顧對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及周圍設(shè)備的影響。d.考慮周圍環(huán)境及氣候影響,安裝防雷設(shè)備,選用合理的接地方式。針對(duì)污水處理廠供配電系統(tǒng)的以上特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則,下面對(duì)具體工程實(shí)例進(jìn)行介紹。3工藝處理及供電設(shè)備配備某污水處理廠位于印度Kanhan市,日處理量為10萬噸,為該市主要污水處理廠。由于所在地區(qū)為熱帶氣候,設(shè)計(jì)考慮了長(zhǎng)期高溫的工作環(huán)境。污水處理工藝流程大致分為以下三個(gè)部分:a.預(yù)處理,包括粗格柵、原水提升泵站、細(xì)格柵、除油沉砂池等工藝流程。b.二級(jí)處理,包括高效沉淀池、生物濾池、鼓風(fēng)機(jī)房、反沖洗水池等工藝流程。c.三級(jí)處理及污泥處理、除臭等工藝流程。其中二級(jí)和三級(jí)處理都需要化學(xué)品投加工藝。本工程供電由印度電力部門提供兩路11kV電源。11kV配電站主接線采用單母線分段,設(shè)母聯(lián)開關(guān)。正常運(yùn)行時(shí),母聯(lián)斷開,兩路電源同時(shí)工作。本工程的中壓設(shè)備(4臺(tái)500kW鼓風(fēng)機(jī)),需要11kV供電電源;低壓設(shè)備(除鼓風(fēng)機(jī)外的其他所有用電設(shè)備),需要415V供電電源。所以,供配電系統(tǒng)分為中壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)。3.2kv配電站污水處理廠的供電要求隨工藝的變化而不同。根據(jù)業(yè)主的管理要求及節(jié)能的需要,本工程配置一個(gè)11kV配電站和3個(gè)變配電室。11kV配電站位于鼓風(fēng)機(jī)房正南方,2路11kV電纜進(jìn)線為11kV鼓風(fēng)機(jī)及全廠其他用電設(shè)備供電。123下圖所示為本工程的配電系統(tǒng)方案,圖中僅繪出變壓器,進(jìn)、出線及聯(lián)絡(luò),其余略。3.2.1風(fēng)機(jī)及119kv開關(guān)柜11kV配電系統(tǒng)采用單母線分段,設(shè)母聯(lián)開關(guān),以電纜放射式向中壓鼓風(fēng)機(jī)及111kV開關(guān)柜包括2臺(tái)進(jìn)線柜、2臺(tái)計(jì)量柜、2臺(tái)避雷/PT柜、1臺(tái)母聯(lián)柜及8臺(tái)出線柜(其中4臺(tái)分別為111kV開關(guān)柜具有完善的五防措施,確保人身和設(shè)備安全。真空斷路器采用彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu),直流操作。3.2.2無功補(bǔ)償方式1低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地型式。變壓器中性點(diǎn)接地和電氣系統(tǒng)保護(hù)接地共用接地裝置,其接地電阻不大于1Ω。3.2.3無功補(bǔ)償根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的規(guī)定,用戶端的功率因數(shù)不得低于0.92(滯后),以免影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。在本設(shè)計(jì)中,對(duì)于中壓大功率設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī))采用集中補(bǔ)償方式,補(bǔ)償容量為每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)150kvar,補(bǔ)償裝置安裝在11kV配電站內(nèi)。對(duì)于低壓小功率設(shè)備,采用集中補(bǔ)償方式,在13.3動(dòng)手控制單元污水處理廠的所有工藝設(shè)備采用馬達(dá)控制中心(MCC)控制和現(xiàn)場(chǎng)控制兩種控制方式。馬達(dá)控制中心的各設(shè)備控制單元上設(shè)有“自動(dòng)-停-手動(dòng)”控制轉(zhuǎn)換開關(guān),自動(dòng)時(shí)由PLC(可編程邏輯控制器)控制,手動(dòng)時(shí)可在控制單元上實(shí)施手動(dòng)控制。手動(dòng)控制僅在系統(tǒng)和設(shè)備調(diào)試或維修時(shí)使用,正常運(yùn)行時(shí)全部由PLC控制。當(dāng)電機(jī)不在操作員的視線范圍內(nèi)或距控制設(shè)備超過10m時(shí),需設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)控制箱(柜),并設(shè)“就地-停-遠(yuǎn)程”控制轉(zhuǎn)換開關(guān),遠(yuǎn)程時(shí)由MCC的PLC控制,就地時(shí)可在現(xiàn)場(chǎng)控制箱(柜)上手動(dòng)控制。就地控制僅在系統(tǒng)和設(shè)備調(diào)試或維修時(shí)使用,正常運(yùn)行時(shí)全部由PLC控制。3.4等電位串聯(lián)保護(hù)為防止11kV配電裝置遭受來自輸電線路的雷電波的侵害,在11kV配電站開關(guān)柜母線上裝設(shè)氧化鋅避雷器,低壓配電裝置設(shè)浪涌保護(hù)器。為防止直擊雷的襲擊,在廠區(qū)較高建筑物屋面裝設(shè)避雷帶或避雷網(wǎng)。為降低電氣系統(tǒng)故障情況下的人體接觸電壓,建筑物做總等電位聯(lián)結(jié)。所有進(jìn)出建筑物的各種金屬管道、電纜保護(hù)管、電纜金屬外皮及PE線等均采用鍍鋅扁鋼或?qū)Ь€分別與等電位端子箱連接。室外構(gòu)筑物上所有正常不帶電的設(shè)備金屬外殼、金屬構(gòu)架等均采用鍍鋅扁鋼就近與構(gòu)筑物處的接地裝置相連。3.5電纜及其他構(gòu)筑物均穿保護(hù)管在建筑物內(nèi)采用電纜溝及電纜橋架敷設(shè),當(dāng)電纜穿管敷設(shè)時(shí),要做到盡量暗敷,注意美觀及便于工人行走。在廠區(qū)采用電纜溝、直埋及電纜橋架敷設(shè)。電纜從變配電室引出至室外,同一路徑電纜少于6根時(shí)直埋敷設(shè);電纜較多時(shí)沿電纜溝或電纜橋架敷設(shè);構(gòu)筑物外電纜明敷時(shí)均穿撓性防水金屬管保護(hù),構(gòu)筑物內(nèi)電纜、電線均穿管敷設(shè)。直埋敷設(shè)的電纜采用金屬鎧裝,在電纜溝及橋架內(nèi)敷設(shè)的電纜采用非鎧裝。電