污水處理廠供配電系統(tǒng)設計

污水處理廠供配電系統(tǒng)設計

1排水系統(tǒng)遭受重大損失隨著世界工業(yè)化進程的加快，環(huán)境問題變得越來越嚴重。生產(chǎn)和生活污水這一重要污染源引起了世界各國政府的關注,治理水污染的課題已被列入世界環(huán)保組織的工作日程現(xiàn)代污水處理廠的規(guī)模越來越大,一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障,將會造成設備癱瘓,導致全廠停運,造成重大損失,甚至影響企業(yè)中水循環(huán)系統(tǒng)的正常運營。因此,合理的供配電系統(tǒng)設計是保證污水處理廠正常運行的必要前提。2供配電系統(tǒng)設計原則污水處理廠工藝及設備性能要求供電可靠,一般不允許停電,所以,污水處理廠供電系統(tǒng)應按二級負荷標準實施。污水處理廠中的主要電氣設備包括以下兩類:(1)中壓大功率設備,主要是鼓風機等,采用中壓供電方式;(2)低壓小功率設備,包括攪拌器、水泵、電動閥門等,一般采用按流程分區(qū)供電方式。針對以上特點,污水處理廠的供配電系統(tǒng)設計應遵循以下原則:a.考慮供電的可靠性,采用兩路電源供電。b.根據(jù)不同設備的功率大小及電壓等級,合理配置變配電室,優(yōu)化負荷組合,縮短供電距離,節(jié)約電力設備成本。根據(jù)當?shù)仉娏Σ块T要求,合理配置無功補償裝置。c.根據(jù)設備需要,選擇合適的啟動方式,并兼顧對整個系統(tǒng)及周圍設備的影響。d.考慮周圍環(huán)境及氣候影響,安裝防雷設備,選用合理的接地方式。針對污水處理廠供配電系統(tǒng)的以上特點和設計原則,下面對具體工程實例進行介紹。3工藝處理及供電設備配備某污水處理廠位于印度Kanhan市,日處理量為10萬噸,為該市主要污水處理廠。由于所在地區(qū)為熱帶氣候,設計考慮了長期高溫的工作環(huán)境。污水處理工藝流程大致分為以下三個部分:a.預處理,包括粗格柵、原水提升泵站、細格柵、除油沉砂池等工藝流程。b.二級處理,包括高效沉淀池、生物濾池、鼓風機房、反沖洗水池等工藝流程。c.三級處理及污泥處理、除臭等工藝流程。其中二級和三級處理都需要化學品投加工藝。本工程供電由印度電力部門提供兩路11kV電源。11kV配電站主接線采用單母線分段,設母聯(lián)開關。正常運行時,母聯(lián)斷開,兩路電源同時工作。本工程的中壓設備(4臺500kW鼓風機),需要11kV供電電源;低壓設備(除鼓風機外的其他所有用電設備),需要415V供電電源。所以,供配電系統(tǒng)分為中壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)。3.2kv配電站污水處理廠的供電要求隨工藝的變化而不同。根據(jù)業(yè)主的管理要求及節(jié)能的需要,本工程配置一個11kV配電站和3個變配電室。11kV配電站位于鼓風機房正南方,2路11kV電纜進線為11kV鼓風機及全廠其他用電設備供電。123下圖所示為本工程的配電系統(tǒng)方案,圖中僅繪出變壓器,進、出線及聯(lián)絡,其余略。3.2.1風機及119kv開關柜11kV配電系統(tǒng)采用單母線分段,設母聯(lián)開關,以電纜放射式向中壓鼓風機及111kV開關柜包括2臺進線柜、2臺計量柜、2臺避雷/PT柜、1臺母聯(lián)柜及8臺出線柜(其中4臺分別為111kV開關柜具有完善的五防措施,確保人身和設備安全。真空斷路器采用彈簧儲能操作機構(gòu),直流操作。3.2.2無功補償方式1低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地型式。變壓器中性點接地和電氣系統(tǒng)保護接地共用接地裝置,其接地電阻不大于1Ω。3.2.3無功補償根據(jù)當?shù)仉娏Σ块T的規(guī)定,用戶端的功率因數(shù)不得低于0.92(滯后),以免影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。在本設計中,對于中壓大功率設備(鼓風機)采用集中補償方式,補償容量為每臺鼓風機150kvar,補償裝置安裝在11kV配電站內(nèi)。對于低壓小功率設備,采用集中補償方式,在13.3動手控制單元污水處理廠的所有工藝設備采用馬達控制中心(MCC)控制和現(xiàn)場控制兩種控制方式。馬達控制中心的各設備控制單元上設有“自動-停-手動”控制轉(zhuǎn)換開關,自動時由PLC(可編程邏輯控制器)控制,手動時可在控制單元上實施手動控制。手動控制僅在系統(tǒng)和設備調(diào)試或維修時使用,正常運行時全部由PLC控制。當電機不在操作員的視線范圍內(nèi)或距控制設備超過10m時,需設置現(xiàn)場控制箱(柜),并設“就地-停-遠程”控制轉(zhuǎn)換開關,遠程時由MCC的PLC控制,就地時可在現(xiàn)場控制箱(柜)上手動控制。就地控制僅在系統(tǒng)和設備調(diào)試或維修時使用,正常運行時全部由PLC控制。3.4等電位串聯(lián)保護為防止11kV配電裝置遭受來自輸電線路的雷電波的侵害,在11kV配電站開關柜母線上裝設氧化鋅避雷器,低壓配電裝置設浪涌保護器。為防止直擊雷的襲擊,在廠區(qū)較高建筑物屋面裝設避雷帶或避雷網(wǎng)。為降低電氣系統(tǒng)故障情況下的人體接觸電壓,建筑物做總等電位聯(lián)結(jié)。所有進出建筑物的各種金屬管道、電纜保護管、電纜金屬外皮及PE線等均采用鍍鋅扁鋼或?qū)Ь€分別與等電位端子箱連接。室外構(gòu)筑物上所有正常不帶電的設備金屬外殼、金屬構(gòu)架等均采用鍍鋅扁鋼就近與構(gòu)筑物處的接地裝置相連。3.5電纜及其他構(gòu)筑物均穿保護管在建筑物內(nèi)采用電纜溝及電纜橋架敷設,當電纜穿管敷設時,要做到盡量暗敷,注意美觀及便于工人行走。在廠區(qū)采用電纜溝、直埋及電纜橋架敷設。電纜從變配電室引出至室外,同一路徑電纜少于6根時直埋敷設;電纜較多時沿電纜溝或電纜橋架敷設;構(gòu)筑物外電纜明敷時均穿撓性防水金屬管保護,構(gòu)筑物內(nèi)電纜、電線均穿管敷設。直埋敷設的電纜采用金屬鎧裝,在電纜溝及橋架內(nèi)敷設的電纜采用非鎧裝。電