污水处理厂电气设计若干问题研究

摘要：随着全国城乡一体化建设步伐的不断推进，我国经济的发展中也出现了许多问题。经济的发展是以资源的不合理利用以及环境污染为代价而获得的。本文主要介绍关于污水处理厂电气设计中的若干问题，通过选择变压器型号、减少变压器的损耗、节能照明等环节，来保障污水处理厂的正常运转。本文还结合污水厂的特点论证了城市中的污水处理厂里那些自动控制系统的设计步骤、原则以及那些实现的方法。

关键词：可持续发展；电气设计；节能照明；自动控制系统

1前言

我国政府这些年颁布了关于建设可持续发展的和谐社会的法规。对于污染国家越来越重视，尤其是水污染，国家花大力来整治水污染，因此污水处理的问题越来越受到企业的重视和关注，对于现在兴建的污水处理厂，要本着对城市污水处理节能的原则来建。根据收集的资料得知。我国现在建成的污水处理厂有将近一千五百座之多，有将近一半是在改革开放之后兴建的，这些污水处理厂采用的工艺是在我国原有的SBR传统工艺的基础上改良、研究后新型的一种工艺，这种改良的工艺在处理污水时，成本低并能连续生产和处理，这在传统的电气设计上，有很多地方值得借鉴。

2城市污水处理厂

当前，我国城市污水处理的工艺总的概括起来就是：通过污水、雨水、工厂排放水的管道等污水收集的设备将城市生产的污水进行粗格栅的拦截，接着将拦截的城市污水提升进污水处理厂的泵站进行细格栅拦截，进行新的过滤后，就要进入下一步骤，旋流沉砂池进行仔细的沉淀，其中还要经过厌氧池、缺氧池以及好氧池的微曝氧化，再将污水进行第二次的沉淀，第二次沉淀后，污水就变得清澈了，最后再进入消毒池进行最后的污水的消毒，通过排水管道将处理的污水排出。这就是当今污水处理厂处理污水的步骤，各个国家大致相同。

对于城市污水处理厂的电气系统，一般主要包括高电压的配电系统、低电压的配电系统，以及遍布在污水处理厂全厂的电缆、电机以及污水处理厂的照明系统等，这就是城市污水处理厂的主要电气系统，这些设备也是电气损耗的主要部件，关于电气设计的节能，主要是从变配电房的建造地址、变压器的配置以及低压配电系统的补偿来考虑。

3电气节能的分析

3.1变压器节能的建议

将变压器的损耗降低、将变压器的运行效率提高这就是变压器的节能的实质。变压器的内部主要由铁质部件和铜质部件组成，因此，变压器的损耗也有两种，一种就是铁损耗，影响铁损耗的因素主要是铁芯的材质以及铁芯，与加在变压器上的负荷没有关系；另一种就是铜损耗，当变压器加载的是额定值负荷电流时，铜损耗主要与负荷电流的平方成正比。计算变压器的有功损耗有公式：P=P0+β2PR

其中的符号：P为要计算的功率损耗；P0为变压器在空载时的损耗；PR是变压器在短路时的损耗；β为变压器的负载率。

3.2变压器的选型

节能的变压器一般来讲，指的是那些在空载损耗时，负载损耗比较低的变压器。在城市污水处理厂的电气设计时，一般都要选用节能的变压器。当前我国城市污水处理厂中现在用的变压器的型号有S9、SL9、SC8等，这系列的型号中，S9系列变压器比它的上代变压器S7系列在空载损耗相同的前提下，负载损耗同比下降了百分之三十。在二十世纪九十年代，我国明确规定了S7系列的变压器停止服役，推荐S9系列的变压器。而在最近几年又出现了S9的升级版本：S11系列。S11系列的变压器性能更加突出，它不再采用之前前几代变压器共有的铁芯的叠片式结构，取而代之的是最新的全密封结构，使得升级的变压器在运行的可靠性大大提升。

3.3减少线路损耗

由于在污水处理厂中要铺设大量的电缆，根据导体的电阻与其电阻率及长度成正比，因此我们要想办法减少线路的损失。具体可行的方法有：可以选用电阻率小的材质作为电缆导体的原料，在污水处理厂的环境里，大多为碱性的腐蚀环境，因此选用铜质的电缆会好些；在铺设电缆过程中，要本着两点之间，直线最短的原则，尽量少走弯路，减少电缆的额外长度，从而降低损耗；选择电缆时，要根据电缆的用途合理选择电缆适当的截面积。这也会减少额外的损耗。

4电气控制设备的设置

在污水处理厂中，要合理的设置电气控制设备。在我国，主要有两种布置方式：①将电气控制设备布置在污水处理厂现场的控制箱中，这种方法简单、快捷，由于控制室的位置可以灵活选择，因此可以选择最优的场地，在控制室里，还能灵活的将电器元件中的接触器、继电器等控制元件布置于控制室中，这样方便了污水处理厂的维修人员对设备的检查和维修。但是，这样布置也有缺点，就是在控制室里布置的线路比较多，自动控制的系统在调试过程中会很复杂，而且几个控制室没有 关联，在维修起来很麻烦。②将控制设备集中起来放置，可以选择一个共同的变电所或者是配电间。这种布置方式会大大降低设备的复杂性，并且将设备集中起来方便管理，自控系统运行会比较简单，而且它可以相互互换，方便检查和维修，这种设置的缺点就是设备过于集中，一旦控制箱发生故障，将导致整个污水处理厂瘫痪。

综合污水处理厂的实际情况来说，选择第二中设置方式更加理想，在污水处理厂中，由于其恶劣的环境，因此不适宜将电气设备大量的设置在厂中，并且第二种方法还能大大减少电缆的铺设长度，集中设计可以集中管理，只要做好大型灾害的预防措施，集中放置是最合适不过的。

5污水处理厂电气箱体防腐问题

在污水处理厂的车间里，处理的污水腐蚀性很大，它们蒸发出的气体腐蚀性更大，因此必须做好污水处理厂中电气箱体的防腐问题，如果防腐措施做得不好，在污水处理厂中的电气设备会大大缩短使用寿命，老化加快。为了减少腐蚀现象的发生，我们可以采取加正压送风风机的办法，通过在电气设备的周围设置送风机，用送风机吹散电器周围腐蚀性气体，减少气体对设备的腐蚀，这种解决方法不仅解决了电气元件的腐蚀，还能将设备的散热问题一并解决掉。

6污水处理厂中接地设备的设置问题

污水处理厂由于处理的污水很多，设备复杂各个工艺设备及配电设备都需要做电位的连接。根据多年的经验，等电位连接的装置一般采用明设最保险。所谓的明设方式，就是在处理厂的配电室里的一周铺设接地的母线，在配电室的结构柱上设接地连接板，和之前铺设的接地母线连接起来，这样就能保证接地的安全性、可靠性。在以后的维修过程中，如果需要连接地，我们可以直接将线与接地母线相连，既方便，又安全。在控制室外的池体上也需铺设这种接地母线，增加设备的可靠性。

7结束语

在污水处理厂中的电气设计的方法和措施还有很多，这里只简要介绍几点，而在污水处理厂中的节能措施上还可以选用新型的节能设备，因地制宜的采取手段，从技术和设备上下功夫，达到真正的节能目的。在选择污水处理厂合适的电气设备及系统时，我们要先了解这座污水处理厂的自动控制系统以及处理厂的现状，结合生产的要求和工艺方法，综合分析和研究，将城市污水处理厂的电气设计的合理、使用、方便、快捷。为我国的污水治理献出自己的一份力量，让我国的水能更加的清澈，更加的干净。

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