焦峰

摘 要： 如今在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展的同時(shí)，城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也隨之被不斷地重視。為了保護(hù)自然環(huán)境并建立良好的生活環(huán)境，從水資源的角度加強(qiáng)了對(duì)城市生活的處理，同時(shí)也引起了有關(guān)部門(mén)的關(guān)注。從中國(guó)城市污水處理廠(chǎng)的現(xiàn)狀來(lái)看，需要切實(shí)分析電氣設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，提出對(duì)污水處理廠(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有幫助的建議。

關(guān)鍵詞： 污水處理廠(chǎng);電氣設(shè)計(jì);特點(diǎn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】X703 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）07-0161-01

1 前言

由于中國(guó)城市化的發(fā)展，環(huán)境污染也隨之而來(lái)并越發(fā)嚴(yán)重。由于設(shè)置了污水處理廠(chǎng)，污水引起的公害實(shí)際上會(huì)流入環(huán)境。電氣設(shè)計(jì)是城市污水處理廠(chǎng)的一部分，電氣設(shè)計(jì)將有效推動(dòng)城鎮(zhèn)污水處理相關(guān)工作，創(chuàng)造良好的城市環(huán)境，更穩(wěn)定地走可持續(xù)發(fā)展之路。在伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的城市快速發(fā)展過(guò)程中，由于盲目的城市規(guī)模擴(kuò)張和急需的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不可避免地增加了人類(lèi)賴(lài)以生存的最重要資源，即水污染問(wèn)題。城市的下水道處理受到了有關(guān)部門(mén)的關(guān)注。目前，中國(guó)城市的污水處理系統(tǒng)雖然得到了一定程度的改善，但污水處理廠(chǎng)的電氣設(shè)計(jì)還存在很多問(wèn)題。從長(zhǎng)期的城市開(kāi)發(fā)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，還有需要改善和優(yōu)化的地區(qū)。

2 污水處理廠(chǎng)的處理工藝及電氣設(shè)計(jì)

2.1 污水處理的基本工藝

目前，我國(guó)的污水處理技術(shù)與國(guó)際城市污水處理使用同一技術(shù)，也就是利用地下管道來(lái)進(jìn)行城市日常產(chǎn)生的污水和自然雨水的存儲(chǔ)收集。與此同時(shí)，還要進(jìn)行障礙板的相關(guān)設(shè)計(jì)從而對(duì)其進(jìn)行阻攔。而后在污水處理廠(chǎng)對(duì)收集的污水進(jìn)行集中過(guò)濾、靜置并凈化進(jìn)行第二次處理。處理到水質(zhì)不再污濁，變得澄澈時(shí)，將處理后的水排進(jìn)消毒池進(jìn)行最必要的殺菌消毒。最后，消毒過(guò)后將操作后的水排出，便完成了基本的對(duì)污水的處理及再利用步驟。

2.2 污水處理廠(chǎng)電氣系統(tǒng)

污水處理廠(chǎng)的電力系統(tǒng)主要由高壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、照明保護(hù)連接系統(tǒng)、自動(dòng)操控系統(tǒng)等部分組成。這些也是污水處理廠(chǎng)電能損失的主要組成部分。一般來(lái)說(shuō)，污水處理廠(chǎng)的電氣設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足污水處理的要求，對(duì)于必要成分的電氣損耗，要求進(jìn)行節(jié)能。常規(guī)電氣設(shè)計(jì)的優(yōu)化主要體現(xiàn)在變壓器的建設(shè)地址、變壓器的結(jié)構(gòu)、高壓低壓配電系統(tǒng)的改進(jìn)和補(bǔ)償、燈具的選擇等方面。

3 污水處理廠(chǎng)電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

3.1 變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

在污水處理廠(chǎng)的電力系統(tǒng)中，變壓器的能量損失占很大比例。其組成主要是鐵和銅配件兩方面配件。其損失的部分，一方面是鐵的鐵損失，另一方面是變壓器負(fù)荷產(chǎn)生負(fù)荷電流損失。通常情況下，銅變壓器的銅耗損和負(fù)荷電流相互有影響。一般來(lái)說(shuō)，變壓器的銅損耗與負(fù)載電流成一定的比例。為了減少污水處理廠(chǎng)的能量損失，通常在優(yōu)化蓄電裝置等電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行變更。為了優(yōu)化污水處理廠(chǎng)的電氣設(shè)計(jì)，使用節(jié)能設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)優(yōu)化效果。降低了電力消耗的變壓器是指在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下變成低負(fù)荷的變壓器。目前，我國(guó)一般的污水處理廠(chǎng)，為了更加容易維護(hù)，干式變壓器的使用率還是很高的。根據(jù)負(fù)荷損失等的缺點(diǎn)，降低負(fù)荷容量，更加優(yōu)化選擇的設(shè)計(jì)可以考慮油浸式變壓器。

近幾年來(lái)，油浸變壓器漸漸地轉(zhuǎn)化成S14、S13、S11等等。國(guó)內(nèi)很多廠(chǎng)家生產(chǎn)的S14-M RL立體卷鐵心油浸式變壓器與同容量變壓器相比較，其空載損耗減少一半左右，負(fù)載耗損也有明顯減少，使用此類(lèi)變壓器能夠有效的減少污水廠(chǎng)的消耗及費(fèi)用，從而達(dá)到減少成本的效果。

3.2 減少線(xiàn)路磨損

在污水處理廠(chǎng)，為了確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)，鋪設(shè)的大量電纜起著重要的作用。然而，由于電阻是客觀(guān)存在的，電纜的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻就越大，電壓損耗也越大，所以能源消耗的很大一部分由電纜來(lái)充當(dāng)。因此，在優(yōu)化污水處理廠(chǎng)的電氣化設(shè)計(jì)中，減少電纜損耗也是重要的工作之一。針對(duì)該問(wèn)題的優(yōu)化方案通常需要優(yōu)化高電壓和低電壓配電室的位置，并在負(fù)載中心就近布置配電室。污水處理廠(chǎng)里有一般的高通風(fēng)機(jī)和臭氧發(fā)電機(jī)。因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以在配電和鼓風(fēng)的車(chē)間附近設(shè)置電力分配室或共同設(shè)置電力分配室。另外，在電纜導(dǎo)體的原料選擇方面可以選擇相對(duì)較低的電阻性材料，能夠控制能量損失。

3.3 電氣設(shè)備控制的設(shè)計(jì)

目前在國(guó)內(nèi)，對(duì)污水處理廠(chǎng)的電氣操作流程主要分為兩種。第一，可以在污水處理的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安置廢水控制設(shè)備，該方法更加靈活，可以在任何時(shí)間，調(diào)整和控制相應(yīng)的各種組件布局，使得可以方便檢查和維修人員。但是，這種方法的缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)缺乏完整性，甚至幾個(gè)控制室之間缺乏完全的相關(guān)性。第二，設(shè)計(jì)所有控制設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)行，這有助于相互連接的設(shè)備和管理，還可以大大減少檢查和維護(hù)的難度，是管理比較集中。但這種方法缺點(diǎn)是可以使設(shè)備故障，也許會(huì)使得污水處理系統(tǒng)整體不工作。因此，在有關(guān)于電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和升級(jí)的方面，一般選擇集中管理的方法。雖然這種方法有一些缺點(diǎn)，但可以大大減少電纜的使用，便于集中管理。其優(yōu)點(diǎn)更值得在污水處理廠(chǎng)電氣設(shè)計(jì)的優(yōu)化中加以應(yīng)用。

3.4 照明設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

污水處理廠(chǎng)照明設(shè)備的安置一般會(huì)跟房間內(nèi)部設(shè)計(jì)、效能、光照需求不同有關(guān)系。所以，在確保其功能、節(jié)能、節(jié)約經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，需要選擇合理的的照明光源設(shè)備。通常來(lái)講，污水處理廠(chǎng)由其附屬建筑廠(chǎng)房和和其他的常規(guī)大樓等組成。因此，在照明設(shè)計(jì)時(shí)有必要挑選合適的、節(jié)約資源、經(jīng)濟(jì)的設(shè)備，不僅能符合其使用要求，而且節(jié)約了各方面的資源。

3.5 設(shè)備連接的設(shè)計(jì)

因?yàn)槲鬯幚韽S(chǎng)本身地處在污水的背景之下，通常為了確保相關(guān)電氣設(shè)備的能夠無(wú)誤地正常操作，都是需要對(duì)這些設(shè)備做電器位置連接。從合理設(shè)計(jì)的點(diǎn)考慮，應(yīng)該對(duì)電位連接進(jìn)行明確的設(shè)計(jì)。因?yàn)槊髟O(shè)這種方法既能明確接地線(xiàn)路的安全性和穩(wěn)定，還可以明顯地降低維修的困難。

綜上所述，在城市建設(shè)高速發(fā)展的當(dāng)代，了解污水處理廠(chǎng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)并能夠合理地進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，積極合理地強(qiáng)化其污水處理功能，有利于增強(qiáng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)并有利于社會(huì)朝著可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。

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