劉慶

摘? 要：地下污水廠電氣設(shè)計相比于傳統(tǒng)的地上污水廠更為復(fù)雜，本文從供配電系統(tǒng)設(shè)計、照明設(shè)計、電氣消防設(shè)計等方面進行探討，為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：地下污水廠;電氣設(shè)計;自控設(shè)計

1 引言

隨著對環(huán)境要求的日益提高和用地資源的緊張，目前已經(jīng)有越來越多的城市選擇在地下建造污水廠。與地上式污水廠不同，地下式污水廠將所有構(gòu)筑物組團布置，形成地下箱體，受地下空間相對封閉、布局復(fù)雜、部分區(qū)域含有有毒氣體等多重影響，其電氣專業(yè)設(shè)計越來越受到電氣設(shè)計人員的關(guān)注。下面針對南方某地下污水廠的電氣設(shè)計，做簡要分析和探討。

2電氣自控設(shè)計

2.1 負荷等級及供電電源

南方某地下污水廠建設(shè)處理規(guī)模10萬m3/d，采用全埋地下式“粗細格柵+沉砂池+AAO-MBR +紫外線消毒”處理工藝。

本工程按二級負荷設(shè)計，擬新申請兩路10kV供電電源，一用一備，每路電源均可承擔(dān)全廠100%負荷。

2.2負荷計算與配電系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求，在地上設(shè)置高壓配電間，地下箱體內(nèi)設(shè)置2座低壓配電間。

負荷計算結(jié)果如下：1#配電所補償后有功1265kW、無功416kvar、視在1331kVA;2#配電所有功1243kW、無功409kvar、視在1308kVA。

廠區(qū)各配電變壓器的設(shè)置根據(jù)各變電所所轄供電范圍內(nèi)的負荷大小，每個配電所均設(shè)置2臺配電變壓器，運行方式為一用一備。2座低壓配電間均設(shè)置2臺SCB13-1600kVA變壓器。

10kV側(cè)采用雙電源單母線分段的主接線形式，該接線形式可靠性高，運行成熟，且為廣大運行人員所接受。0.4kV低壓側(cè)采用雙變壓器單母線分段（含母聯(lián)斷路器）的主接線方式，進線斷路器與母聯(lián)斷路器配置三鎖二鑰匙機械與電氣聯(lián)鎖。

2.3照明設(shè)計

照明采用智能照明方案，燈具選用雷達感應(yīng)燈具，封閉房間內(nèi)采用電源模塊+開關(guān)驅(qū)動器+智能面板的方式，通過邏輯編程適應(yīng)巡視、參觀、應(yīng)急等不同情況下的要求。

2.4電纜敷設(shè)設(shè)計

廠內(nèi)主要電纜采用橋架敷設(shè)，單體構(gòu)筑物配電柜至設(shè)備端通常采用穿保護管敷設(shè)。橋架宜采用防腐性，如鍍鋅橋架或不銹鋼橋架。

在橋架的設(shè)計過程中，應(yīng)密切與各個專業(yè)溝通，核實管線情況，合理確定各管線標(biāo)高，避免出現(xiàn)管線沖突。

考慮到地下污水廠對防火的要求，動力電纜選用WDZ-YJY交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無鹵阻燃聚烯烴護套銅芯電力電纜，控制電纜采用WDZ-KYJY交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無鹵阻燃聚烯烴護套銅芯控制電纜，消防設(shè)備用電線路在以上電纜基礎(chǔ)上采用耐火電纜。

2.5消防電氣設(shè)計

消防電氣設(shè)計包括消防供配電系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)五部分內(nèi)容。

（1）消防供配電系統(tǒng)

消防用電負荷屬于污水廠重要用電負荷，采用雙回路供電方式，并在設(shè)備末端設(shè)雙電源切換裝置。

（2）火災(zāi)報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制

火災(zāi)報警系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)。消防控制室內(nèi)設(shè)置總線制智能型火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防應(yīng)急廣播控制設(shè)備、消防專用電話主機、消防電源監(jiān)控器、UPS不停電電源等設(shè)備，并配置圖形顯示及操作用計算機。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動的消防系統(tǒng)有：消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警和消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防專用電話系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)、非消防負荷切非系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)。

（3）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控器、電氣火災(zāi)探測器及配套的剩余電流互感器組成。

電氣火災(zāi)探測器及剩余電流互感器安裝在第一級低壓配電柜內(nèi)。除進線柜、分段柜、無功補償柜、消防設(shè)備回路及備用回路外，均須安裝剩余電流互感器。

（4）消防電源監(jiān)控系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設(shè)備電源監(jiān)控主機、消防設(shè)備電源傳感器等設(shè)備組成，消防設(shè)備電源監(jiān)控主機設(shè)于消防控制室內(nèi)。消防設(shè)備電源傳感器安裝在消防設(shè)備配電箱的進線側(cè)，實時監(jiān)測1路三相交流電壓及電流，采用總線方式與消防設(shè)備電源監(jiān)控主機通信。

（5）消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)

按《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018），消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型，系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、應(yīng)急照明集中電源、消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標(biāo)志燈具等組成。

燈具采用A型消防應(yīng)急燈具，光源為高亮度LED光源。

在消防控制中心安裝應(yīng)急照明控制器并且與火災(zāi)自動報警主機FAS聯(lián)動。

2.6自控及儀表系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)大部分與地上污水廠一致。地下箱體內(nèi)PLC以及其他自控設(shè)備應(yīng)采用防腐型，特別是預(yù)處理段腐蝕氣體嚴重。同時地下箱體內(nèi)應(yīng)保證信號覆蓋，完善地下污水廠安防系統(tǒng)。

地下污水廠空間封閉，環(huán)境潮濕，通風(fēng)流通條件較差，污水處理過程中產(chǎn)生的有毒、有害氣體、可燃氣體難以排出，必須設(shè)置氣體檢測儀表。

在預(yù)處理區(qū)、生化池以及污泥脫水區(qū)設(shè)置硫化氫、甲烷、氨氣及氧氣濃度檢測計，其他區(qū)域適當(dāng)設(shè)置氧氣濃度檢測計，保證運維人員安全。

3結(jié)語

地下污水廠是未來城市高速發(fā)展的趨勢，其占地小，空間利用率高，隨著各地區(qū)地下污水廠的建設(shè)，對電氣專業(yè)設(shè)計提出了更高的要求，在電氣設(shè)計時應(yīng)該充分了解項目情況，與內(nèi)部各個專業(yè)協(xié)調(diào)配合，積極與外部各職能部門溝通，找準(zhǔn)影響設(shè)計的關(guān)鍵點，才能使設(shè)計更加合理，設(shè)計出與項目相匹配的優(yōu)質(zhì)設(shè)計成果。

參考文獻

[1]董建明，孫展. 淺談地下污水廠電氣設(shè)計的特點[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計，2018（6）：69-70. DOI：10.13616/j.cnki.gcjsysj.2018.03.130.

[2]林承鑫. 地下污水廠智能照明控制策略[J]. 現(xiàn)代建筑電氣，2021，12（4）：54-59. DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2021.04.013.

[3]李宏哲. 地下式污水廠電氣設(shè)計常見問題分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（34）：3710. DOI：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.34.3616.