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摘要：现代城市发展中，污水处理是其非常关键的一个问题。随着现代对污水处理要求的不断提升，污水处理厂供配电与自控仪表系统也逐渐趋于复杂化和自动化。本文对某污水处理厂供配电与自控仪表系统的设计展开了分析与探讨，仅供参考。
关键词：污水处理厂；供配电；仪器仪表；系统设计
污水处理厂供配电与自控仪表系统的设计关系到污水处理质量以及效率，在当前污水处理厂污水处理量不但攀升的形势下，提升污水处理厂供配电与自控仪表系统设计的科学性、稳定性以及合理性具有重要意义。
1 工程概况
某污水处理厂总占地面积为3.37km㎡，一期工程的处理规模为1.2wm³/d，二期工程的处理规模为2.5 wm³/d。污水处理厂处理污水过程中，污水首先经过粗格栅，然后由污水泵经由污水管道将其抽送到沉砂池，在沉砂池的进水渠道上设置有细格栅，能够对水中的悬浮物以及砂粒进行去除。之后经过CASS反应池，在此完成反应、沉淀等过程。后续的污水经过消毒后可以直接排到河道。污泥会经过机械浓缩脱水，并进行外运和填埋。
2 供配电系统设计的可靠性措施
高压系统主接线是高压配电系统中的主要接线模式，高压系统接线分为单回路放射式和单回路树干式两种形式。其中，单回路放射式主要会令三级电荷的供电时长增长。因为它将三级电荷应用到了供配电系统中，只要不出现供电故障，那么三级电荷的供电时间就会相对增长。同时，单回路放射式接线也能够用于二级电荷中，可以通过供配电系统的断电时间进行手动或者自动调节；另外，如果供配电系统的电源是独立设置的话，单回路放射式接线也可以应用在一级电荷的模式中，此时，供电系统的供电和断电时间均可以由独立出来的电源进行控制。第二种接线形式为单回路树干形式，单回路树干形式接线主要是应用在三级电荷供配电系统中，因为单回路树干式接线在二级电荷中，其电源供断电均可以由相关人员自行确定时间。需要注意的是，在单回路树干式接线应用于三级电荷时，必须要保证每条线路的变压器数量都在5台以下，并且电容器的总电容负载要小于2000kVA。基于这种情况，单回路树干式接线就又可以分为双侧供电单回路树干式和环网式。
一般来说，我们会通过供电电源和系统本身两个方面的可靠性来综合评价一个供配电系统的可靠性如何。根据《工业电气设计规范》这一规定中提到过，三种电荷的情况下，供电电源的可靠性都有明确要求。首先，一级电荷负载环境下，必须经由两个电源进行供电操作，以免发生其中一个电源出现故障，而没有替换电源持续供电的情况。其次，对于一级电荷负载环境中，一些特殊部位应该加强供电能力，增加多个应急的电源储备，在供电密集时段下，能够有替换电源，避免大面积停电的情况发生。最后，如果供配电系统是二级电荷负载，那么在电路的设计时也应该配备两条回路，同时，在其中一个回路中假设空线或者电缆线，可以有效避免在电荷负载的某些地方出现断电现象。另外，如果是存在有两个电源供电的建筑设备中，最好还是都采用同级的电荷负载，提高配电系统电压的使用程度。即使不同区域的用电等级不同，也可以增设两种供电电压。
除了可靠性，供配电系统的连续性也是保证供配电系统稳定工作的关键因素。我们针对一级电荷和二级电荷负载下的供电连续性要求做简要概述：根据《工业电气设计规范》中说明：首先，一级电荷负载下供电系统的应急发电系统，应该在断电时间后的最晚30s以内就启动，否则不符合规范；其次，供配电系统中断电时间如果远大于电源切换时间的话，应该设置一个自动投入装置，以安排独立电源和专用线路的区域；第三，某些供电系统中，断电时间在10s以上的情况下，要注意设置一个不间断的紧急电源；最后，某些应急照明供电系统的断电时间在10s以上的情况下，应该设置不间断的紧急电源，以保证电流供应。
最后相关人员在供配电模式方面一定要足够重视，对供电模式进行一定程度的优化和改造。
例如，相关人员可以在系统中增设能够互相进行联络的开关（这种开关尽量采用工作寿命较长，性能优越的柱上式SF6型开关）。另外，相关人员还要经常对电力系统的维护检测工作进行完善，加大维护力度的监管工作，制定相关的监管条例，对于不按规定进行维护保养的人员进行处罚等。例如，相关人员需要经常对配电系统电路表面进行除尘除污的工作，以保证电路系统的清洁，提高电路的安全性和连续性。相关人员要做好配电系统的日常维护检测工作，才能进一步保障供配电系统的可靠性及连续性。
3 自控仪表系统设计
3.1 设计原则
根据工艺流程和设备运行要求设置自动控制和自动调节装置。配置水位/ 泥位、流量、pH 值、悬浮物浓度、溶解氧、氧化还原电位、浊度浓度等项目的检测仪表，实现相关数据的自动采集和传输。
在污水处理厂自控仪表系统设计过程中，为了保证其可操作性性，仪表有手动与自动控制两种方式：（1）手动方式。操作工作人员通过就地控制箱或MCC 柜上的操作按扭来实现设备的启/ 停；（2）自动方式：分为人工模式和自动模式。第一，人工模式：即远程手动控制方式。工作人员通过PLC 现场控制站操作面板或中央控制室的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备；第二，自动模式：设备的运行完全由各PLC 现场控制站控制，在进行现场控制中，工作人员需要按照污水处理中相关工艺的检测参数以及实际工况来实现现场控制。
3.2 自动控制系统的构成
该污水处理厂自控仪表系统设计过程中，通常都会设计两层控制，即现场控制以及管理控制。这样的系统设计方案能够进一步提升自控系统的智能化水平以及设计的科学性，同时有助于提升污水处理厂的社会效益和经济效益。在对污水处理厂的中央控制是进行设置的过程中，采用的都是现场控制层和管理控制层两种通讯总线网络，这样污水处理厂通信系统的水平才能得到提升，污水处理厂管理控制层在对污水处理现场设备进行操作和管理的过程中，采用的方式为直接管理方式，这样有助于进一步提升污水处理质量，同时还能够提升处理效率，促进污水处理厂整体效益的提升。
污水处理厂自控仪表系统在设计中，通常都会选用服务器客户模式，在对数据库进行构建的过程中，一般会选择运用分布式实时存储数据库。管理层在实现通信时，连接的光纤一般都是选择运用直接埋地的方式。主网络系统会选择使用系统布线的方式，子网络系统在进行布线的过程中要提高其的综合利用能力，这种分布式控制系统有助于提升污水处理厂运营水平。
为了避免设备故障对污水处理厂运行的影响，在设计过程中，预先留出了冗余互备，这样即便其中一套设备发生了突发性的故障，那么也能够及时切换到备用设备，保障污水处理厂的持续运转。
4 结束语
污水处理厂作为现代城市中非常重要的一项基础配套设施，与城市给排水、自来水生产、中水回用等具有一定的地位。随着人们对污水处理工作重视程度的提升，污水处理厂的自动化水平也在不断提升。通过前文分析我们能够得知，在污水处理厂运行中，供配电系统与自控仪表系统的控制是非常关键的。实际工作过程中，工作人员必须要结合实际情况来提升供配电与自控仪表系统设计的科学性与合理性，从而保障污水处理厂运行的稳定与可靠。
参考文献：
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