污水处理厂电气设计节能措施探讨

林子厚

河北先河正合环境科技有限公司 河北 石家庄 050000

随着我国对于生态环境保护强度的持续加大，人们也越发关注自然空间的建设。为了实现可持续发展目标，污水处理应运而生，经由高效的污水处理，可以切实实现健康环境的打造。在此背景下，污水处理厂大规模建设，其处理流程也不断复杂革新，这就对于电气设计提出了严格要求。工作人员应该在遵循高质量工作理念的基础上，秉持能源节约思想，将减少消耗的理念引进设计工作之中，切实落实污水处理工作的实效性与节能性。基于此，下文将会围绕污水处理厂展开分析与研究，探索节能设计措施，希望可以为相应工作人员提供建议与思路。

1 污水处理工作

在科学信息技术持续发展进步的时代环境下，污水处理厂对于污水的处理工作进行，也越发便捷高效，并且所应用的电气设施，也随着科学技术的进步而逐渐智能化、技术化，这样一来就可以切实高效推动污水处理厂对于污水的处理工作成果。在使用先进科学设备的进程之中，工作人员应该最大程度了解认识设备的性能，这样才可以更加有效地对设备展开电力能源的分配处理。在现阶段实际状况着眼，一部分可生化性能优良的污水处理厂，通常经由污水好氧生化模式，来对污水展开处理解决，这样一种举措具有较强的便捷性与快捷性，可以在较短的时间之中，达成对污水的有效解决。虽然这样一种模式具备较强的优点，但是在实际应用中，也具备相应的缺陷与不足之处，最为显著的问题，就是在处理工作进程中，对于能源的耗费量十分之大。另外一部分水源质量指标高，可生化性较差的污水处理厂，通常会应用厌氧消化的模式，来对于污水展开处理解决工作，这样一种模式手段，可以在处理污水的进程中，得到相应的沼气资源。污水处理单位在选取处理模式的前期阶段，必须应该全方位整体考量实际状况，同时依据污水处理的实际标准规范。只有在全面分析的基础上，才可以选取使用最为合理适配的污水处理模式，整个处理工作成果也会得到大幅提升。厌氧消化技术所具备的最显著优点为，不单单可以对污水展开解决，同时还可以获取一定沼气，所收集到的沼气资源可以被使用在很多领域与工作中。在对沼气资源展开收集的工作中，需要工作人员使用专业性较强的设备，并且工作人员应该实时监管控制设备的运转状况，当设备产生故障问题时，工作人员应该展开及时高效的检查维护，对原本的设备进行持续不断的革新换代，经由此来帮助污水处理厂达成经济收益的最大化[1]。

2 污水处理厂电气设计

污水处理厂工作运行成效，将会直接关联着我国的生态环境情况，污水处理厂在对于污水展开解决工作的进程中，应该使用到各式各样的电气设施，电气设备所具备的性质能力，将会对整个污水处理工作发挥着较大的影响作用。因此，就应该持续推进电气设备的性质能力。在现阶段实际工作情况来看，污水处理厂在处理污水工作的过程中，最常应用的电气设备具有低压配电系统、高压配电系统等，对于一部分具备独特性的污水处理工作而言，还会使用到一定的防爆电气等设备，由此可见，只有切实保障好电气设备的完善科学，才可以顺利有效进行污水处理工作。污水处理厂在对于电气展开设计工作的过程中，应该全方位考量污水处理单位的实际运转与经济情况，站在长远与发展的角度着眼研究，并预留出相应的设计余量，这样可以随时来应对污水处理厂在发展进程中出现的变化情况。设计工作者在对于电气展开设计工作时，应该将能源节约与减少消耗的思想引进其中，持续推进电气设备的使用意义与价值。因为污水处理厂在实际运转进程中，会使用到大规模的电气设备，每一个电气设备的开启运行控制标准都各不相同，因此，工作人员在对电气展开设计工作时，应该最大程度考量现阶段设备的实际需要与运转标准，设计出高质量的机电控制体系，将系统所具有的监督管控能力最大程度发挥出来。在实际的设计工作进程中，应该分版块展开规划，对电机系统科学调整，设计出一部分具有灵活性特点与延展性特点的模拟与数字信号，这些信号可以在最快速度内检查测验出回路之中的一部分泄漏以及不均衡情况。在设计工作中，选取科学合理的扩张数字板块，经由增加板块的模式，来提高开关的输入量[2]。

3 污水处理工作中电气自动化技术应用现状

就当前时期污水处理厂中，电气自动化技术应用情况来看，很大一部分污水处理企业依旧将这一技术应用得不够完备。我国污水处理厂技术的应用依旧处于刚刚起步的时期，虽然世界范围内关于污水处理的自动化技术已经在很大一部分国家中投放应用，同时经由实际实践改良了技术手段，但是在我国因为各种原因，其适用范围并不广泛，技术控制能力较差、智能性水平较低，整体技术作用没有全方位发挥出来[3]。

4 污水处理厂的供配电系统节能设计

4.1 负荷参数计算

污水处理厂的电气系统负荷计算工作主要具备以下几种类型的计算措施：

第一种为系数计算模式。工作人员经由对于电气应用设施有效组合配电干线的参数测量，将各种类型的有功功率，以及无功功率、视在功率等计算公式展开整理合并，从而切实达成计算电流以及电压的有效模式，经由此来通过代入系统的方式，进行负荷参数计算分析。

第二种为单位指标法，这一方式也就是经由单位时间与相应范围之中电力能源应用数量、指示标准等相互融合，来展开有功功率的计算处理，可以将每一个星期、每一个月份、每三个月份作为单位标准，来对于电气系统的负荷参数展开细致完备的计算处理，污水处理厂电气系统负荷的参数计算，则主要应该把控电气系统的最大负荷数值，同时依据最大负荷数值展开对变压器的设计调控。将污水处理厂退水泵房的电路设计工作作为实例来分析，污水处理厂，将处理完毕以后的水源排入进周围的河渠之中，当这一区域环境内产生洪水情况时，水源的排放工作，就应该借助退水泵展开排水作业，而洪水的出现概率以及时间等因素，都是十分有限的，在洪水即将到来的前期阶段，工作人员有效调整变压器的负荷指标，实现电气运转负荷最大程度负与实际环境下的退水泵运转标准相符合，减少电气设施以及电力能源的消耗[4]。

4.2 变电所设置

变电所之中所设计安置的为干式变压器、直流屏以及高压配电柜等。经由对于变电所之中各项电气设施的参数调整设计与规划，可以切实达成对于整个污水处理厂电气系统的管理与掌握。变电所的部位规划，应该处于电力输送线路负荷的中点，污水处理厂之中，鼓风机房、进水泵房等环境中，电气设备的负荷压力相对较大，因此，变电所的设计规划应该最大程度贴近这几个部位，经由减短电缆的铺盖设计长度，来减少供给配备电能系统的电力资源与电压耗费，切实实现节约能源的成效。

4.3 电缆选择与应用

在电缆的选取以及使用工作进程中，工作人员应该秉持着经济性与实效性原则，如果污水处理厂，在电气设计的进程之中，选择使用质量较为优异，但是性价比相对来说较低的电缆材料，那么将会在电缆的设计工作中，消耗与应用大量的资金费用。当前时期，电气设计工作，应该关注与能源节约成效与经济收益的有效融合，在实际所进行的电路铺设工作进程中，对于负荷标准程度的差异性，选取使用材料质量与材料价格相对持平与合理的材料展开铺设，这样不单单可以在整体方面减少对于材料的不必要消耗，同时也可以有效帮助污水处理厂节约大量的资金费用。除此以外，还应该在技术方面研究电缆选取的相应举措，电缆的电阻以及线路的长短，二者成正比关系，与电缆横截面的大小，成反比关系。经由此，应该最大程度经由整体的电气设计规划，减小电缆铺设的长度，同时在电力能源输送不断的状况下，尽可量提高电缆横截面积，从而实现电缆的电阻数值始终处于较小的范畴之中。当前时期，污水处理厂大多应用铜电缆，来作为电缆的最主要原材料[5]。

4.4 变压器的选取使用

变压器在污水处理厂中的电气设计工作进程中，具有十分关键的意义与作用，依据相应数据调查显示，变压器对于电力能源的消耗，已经占据了整个电气系统之中的百分之零点八。实际的消耗模式，具备铁损已经线损这两种。待变压器的负荷承载率达到百分之五十时，变压器的电力能源损耗最低，但是也不会减少变压器的铁损。待变压器的负荷承载率过低时，可以减少变压器的铁损，但是对于线损的损耗程度是较大的。经由此，变压器的选取与使用，工作人员应该整体考量实际的经济实用性特点，在资金费用角度、电气设计角度等多个方面来整体研究变压器的选取与使用。

4.5 无功补偿设计

污水处理厂，在对于无功补偿展开设计规划的进程中，可以将电路的负荷参数信息作为前提与基础，同时最大程度合理使用集中补偿以及就地补偿等设备，经由这样一种举措，可以在最快速度之中，对于整个电气系统展开补偿处理，从而有效确保电气设备可以一直保持在一个优异平稳的运转情况之中，这样一来才可以更加有效地对电气线路中的消耗展开减少，于此同时，污水处理厂的电力能源也可以获取更加优异的利用[6]。

4.6 谐波处理

污水处理厂之中的电气系统具备一定的繁琐性与复杂性，其中具备大量的非线性线路，正式因为所具有的非线性线路较多，因此，谐波状况也随之出现。如若没有办法对于谐波展开合理高效的处理，那么将会直接阻碍限制电气系统的稳定顺利运转，从而使得大量的电力能源与资源被浪费消耗。工作人员在对于谐波情况展开处理工作的进程中，可以使用接线的举措，来对于变压器的相应点展开连接处理，于此同时，还可以安装有源滤波器，或者是无源滤波器，经由此种举措，可以切实达成整个电气系统所具有的抵抗谐波能力获取显著提高，即便在实际运转的进程之中产生一定的谐波，也不会限制阻碍到整个电气系统的稳定运转，这样一来可以切实实现更加优异的能源节约成效。

4.7 照明系统设计

工作人员在对于电气展开能源节约设计工作的进程中，应该最大程度关注重视照明系统的能源节约设计工作，因为照明系统，在整个电气系统之中，具备十分关键的意义与作用，如若可以对于照明系统展开合理高效的能源节约设计，那么必然可以显著降低污水处理厂之中所出现的电力能源消耗情况。在工作人员对照明设施展开设计的进程中，工作人员可以使用感应控制的模式，经由此种举措，不单单可以切实缓解电力能源不必要耗费情况，于此同时还可以实现照明系统变得更加具备智能性与科学性。此外，工作人员在对照明的设备展开选取与使用的时候，应该最大程度选取LED等，因为这样一种灯具所具有的能源节约性较为优良，应该被大范围推行应用。

4.8 电机节能设计

通常状况下，电气系统的设计工作，会经由对电动机的端电压、转矩以及功率等参数信息的设计与调整来展开能源节约处理。污水处理厂之中离心机、曝气池等设施，都需要十分之长的时间进行大功率运转，此种状况之下，电机设备运转对于电力能源的损耗也是十分之大的，变频器的科学使用，可以对于电气系统展开合理高效的调节，变频器可以对机械设备的运转，提供频次可以更改的电源，经由计算机系统、溶解氧联动设备、PLC等设施的相互连接，可以自动性地管理控制电源频率的装备，依据离心机、曝气池等设施的合理运转需要展开电流以及电压这两方面的调节，规避对电力能源的大量耗费，来达成能源节约的最终目标。

5 污水处理厂变配电系统设计

5.1 保护方式

10kV受到电回路以及电流速断、定时限过电流保护，同时与上级变电站的电流保护相互配合。受到电回路以及低电压的保护。也就是当电力能源供给电源消失的时候，断路器会产生自动跳闸的情况，变压器回路受到电流速断、定限过电流的保护。除此以外，还会受到变压器的温度保护，当变压器产生过载运行的情况时，绕组温度提升，经由设置在变压器上的温度控制器发出警报信号，在严重过载的状况下，经由报警器发出超高温度下的跳闸信号，从而由柜内高压断路器，自动性切除变压器。母联回路受到电流速断的保护，母联保护单单在断路器合闸的进程中发挥出相应功能，断路器投放后保护自动延时解除。电动设备回路受到短路速断、反时限过负荷以及单相接地保护以及低电压保护。除了上述电气保护以外，当鼓风机设备控制系统产生故障情况时，断路器会出现自动跳闸的情况，并切断鼓风机的电源。10kV系统的继电保护，使用先进科学的，具备通信能力的微机整体断电保护设备，保护设备分散设计在各个受电以及配电单元之中，断路器、接地刀等工作状态信号，与高压系统之中的各种故障信号，都经由接口传输到中控室之中的计算机系统。

5.2 低压系统

经由具备自主开关功能的过电流保护脱扣设备，来对低压配电系统之中的电路、设备展开保护工作，从而规避短路情况或者过载情况的发生。其中变压器低压侧总开关，受到过流速断、过负荷长延时等保护；配电开关以及电动机保护开关，受到速断以及负荷长延时保护；检修电源、空调插座受到漏电保护。除了上文所提到的电流保护以外，变压器低压侧受电总开关，还说道低电压保护，也就是当变压器低压侧时，会出现自动跳闸的情况。

6 结束语

综上所述，污水处理厂的运行发展状况，对于我国整体生态环境的发展而言有着关键意义，要想切实推动污水处理厂的持续稳定运行，必须做好能源节约设计，同时将降耗思想引入其中，使用有效举措来降低污水处理厂在运转进程中所出现的能源损耗，这样不单单可以切实降低企业成本投放，还可以推进污水厂的良性发展。