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污水处理厂提标改造工程电气自控设计要点探讨杨俊君

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第5期作者：杨俊君

[导读] 摘要：近年来随着我国经济水平的不断提高，人们的生态环保意识也在不断的加强。

        中国市政工程西南设计研究总院有限公司新疆分院新疆乌鲁木齐市 830002
        摘要：近年来随着我国经济水平的不断提高，人们的生态环保意识也在不断的加强。污水处理厂的排放标准受到了越来越广泛的关注，而污水处理厂的提标改造工程电气自控设计对于污水处理厂的排放情况有着重要的影响，因此本文首先对其电气设计的原则，之后，提出了自控设计的设计原则，以期对日后我国污水处理厂提标改造工程电气自控设计起到一定的指导作用。
        关键词：污水处理厂；提标改造工程；电气自控；设计要点
        引言
        目前，随着我国的水资源短缺问题和水环境污染问题变得越来越严重，人们对于污水处理厂的排放标准也提出了更高的要求，按照我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》当中的有关规定指出城镇污水处理厂当中所排出的污水只有在满足一级a标准时，才能够排放到省和国家所规定的湖泊以及重点流域，半封闭水域以及湖泊等水域。除此之外，各级政府还根据当地的实际情况，为污水处理厂的排放标准提出了更加严格的要求，因此污水处理厂需要按照当地政府所出台的有关要求来对污水处理厂进行提标改造，而污水处理厂的提标改造内容主要包括，总磷，总碳，cod，氨氮等指标。为了使得污水处理厂的排放标准能够满足当地政府所要求的级别，需要对污水处理厂内的自动化系统和厂内的电气系统进行相应的改造。本文就对污水处理厂当中的电气自控设计当中的要点进行分析。
        1电气设计
        1.1负荷等级
        我国的有关规定指出，在对污水厂的供电系统进行设计时，应当按照二级负荷进行设计，在一些重要的污水厂进行供电系统的设计时，应当按照一级负荷进行设计，通过对多个污水处理厂的改造项目，研究发现，我国目前大部分的污水处理厂在进行供电系统的设计是按照的是二级负荷的设计。但是许多污水厂都存在着只有一条，电源的现象，所以在对这些污水厂进行改造时，需要向有关的部门申请出一条新的电源线路。若当地有关部门无法提供需要的供电条件时，应当在污水厂内设置柴油发电机作为污水厂的一级和二级的复合的保障电源来保障污水厂的顺利运行。
        1.2高压配电系统的改造
        (1)在污水厂改造时，若需要更换变压器，需要对10KV的配电系统，当中的母联柜，出线柜，计量柜和进线柜等不满足量程要求的电流互感器进行相应的调整，通过对其过负荷和短路，定值的调整来使得这些不满足两场的电流互感器，能够满足热稳定校验和稳定性的要求。
        (2)若需要设置新的变压器时，除了需要对上述所说的电流互感器等元器件进行调整之外，还需要对10KV的配电柜系统进行改造。在原有配电柜的基础上增加新的配电出线柜，当改造时出现变电站空间不足的情况是需要将原先的10KV配电柜改为负荷开关柜，来为整个污水厂提供稳定的电源支持。
        1.3低压配电系统改造
        在进行低压配电系统的改造时，需要保持降低改造风险，有效的利用旧配件和新老系统兼顾等，设计原则。对污水处理厂的提标改造扩容工程，往往会增加污水厂的用电负荷。所以在现有的变电站的供电半径内，增加新的用电负荷是应当首先使用该变电站来为其供电，已尽最大可能的利用这个变电站所设计的负荷余量，并且充分的利用部分的改造回路或者备用回路来为其提供电源。如果现有的变压器容量，无法满足污水厂改造过程当中所增加的供电负荷时，由于对配电回路进行改造或者更换变压器会导致整个污水厂的停电，同时还会增加污水厂改造的风险，为了降低这些原因所导致的停电影响和污水厂改造的风险，应当在对其扩建用地中设置新的变电站。并且根据新建的变电站的供电半径来对污水厂供电的规划进行相应的调整，以使得能够尽最大限度的利用变电站所提供的电能。
        1.4防雷接地问题
        通过对多个污水处理厂的实际考察。发现许多污水处理厂在进行防雷接地的设计时不够规范，没有达到国家所要求的防雷建立设施的设计要求。

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所以在进行污水处理厂提标改造工程电气自控设计是应当对于这些不满足防雷接地要求的方面进行补充和调整。有些厂房只是接闪带而未实施，此时应当对这些厂房补接闪带，并且采用接地系统与明敷引下线相连结的方案来进行设计。除此之外，对于那些没有明显电位联结的厂房，应当对其加以补充。
        2自控设计
        2.1基础系统扩容及改造
        为了有效的实现污水厂污水处理的自动化，需要对PLC基础系统进行相应改造和扩容，该工作的实施必须与污水厂现有的污水处理过程和设备相互符合。一般来说，为了对系统扩容所增加的设备进行相应的信息采集处理工作，在PLC系统中要预先留出相应的关于输入和输出的模块，如果并未预留，或者新增加的设备离PLC系统距离过远，无法收集到相应的信号，此时可以重新设置一个新的PLC站点，以此来更加严密的对设备进行相应的监控工作。
        2.2网络改造
        污水厂所应用的网络一般为以太网，分为环型和星型，不同的类型相应所采取的措施也不尽相同。对污水厂应用的网络进行改造，需要增加新的PLC控制站点，并将其纳入原来的PLC系统中去。对于环型通信的改造，只需将现状环打开一个节点，在此处加入新的PLC控制站点，这样即可实现所有站点的环型通信。但对于星型通信的改造，则需要在中控室通信交换机处添加一个预留口，或者将中控室扩容，将新站点加入，以此实现星型通信的改造。除了环型和星型的网络改造，还可以直接自组装一个新的PLC站点，并将其与核心交换机相连。同时，在改造的过程中，不只可以使用单一的通信方式，还可以多种通信方式并行使用，这样有利于多个设备之间的有效连接，比如说污水厂的主要网络应用以太网，而枝干网可以利用总线方式与主干网连接，对于一些距离较远的设备，还可采用无线通信的方式。
        2.3信息化管理系统更新、扩容及改造
        随着时代的发展，在污水厂中使用先进信息化管理系统已经十分必要，但目前大多数污水厂使用的管理系统老旧，因此对管理系统进行更新和改造有着重要的意义。对PLC基础系统进行升级改造，主要包括对SCADA系统的软件进行相应的更新，以使软件的功能更加完善，将可检测的工艺数据增加，并将所有时间段的数据库进行相应的整合。同时，对于信息化管理系统的升级和改造，还应迎合时代发展的需求，增加一些具有新功能的软件，比如说安全管理、财务管理等等。当改造完成后，就可以最大程度上发挥信息化管理系统的职能，使生产过程更加高效，并将自动化技术更好的应用于实践中去，提高了人性化规范化管理能力。
        2.4视频监控系统的整合
        在污水厂的日常运行中，监控工作主要是依靠视频监控来进行的。为了有效的提高污水厂的安防能力，应对视频监控系统进行一个有效的整合工作。首先是对于一些改造增加的建筑物，应在合适的位置多安装几个摄像头，以此加大对该类型建筑物的监控。其次，对于一些新设置的监控点位，应尽可能的采用光纤通信方式。最后，如果旧的监控系统是模拟系统，则需要将其与新型数字系统进行整合处理，并均将其显示于控制室的大屏中。
        结语
        综上所述，本文对污水处理厂提标改造工程，电气自控设计的要点进行了探讨，并且根据实际的情况提出了一些针对性的设计要点，但是相关的设计人员在进行，项目的设计师需要根据本地的实际条件和政策要求以及经济因素等条件来对其中的设计要点进行针对性的完善和整改，以达到当地的具体要求，只有这样才能够提高当地污水处理厂提标改造工程电气自控设计的水平。
        参考文献
        [1]杨坤.污水处理厂提标改造工程电气自控设计要点探讨[J].智能建筑电气技术,2019,13(04):49-51.
        [2]张伟宁.城市综合管廊工程的电气自控设计[J].机电信息,2019(20): 13-14.
        [3]梁辉.小城镇污水处理厂电气自控设计分析[J].中国设备工程,2019 (11):140-141.