污水處理廠電氣設計節(jié)能措施探討

林子厚

河北先河正合環(huán)境科技有限公司 河北 石家莊 050000

隨著我國對于生態(tài)環(huán)境保護強度的持續(xù)加大，人們也越發(fā)關注自然空間的建設。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，污水處理應運而生，經(jīng)由高效的污水處理，可以切實實現(xiàn)健康環(huán)境的打造。在此背景下，污水處理廠大規(guī)模建設，其處理流程也不斷復雜革新，這就對于電氣設計提出了嚴格要求。工作人員應該在遵循高質(zhì)量工作理念的基礎上，秉持能源節(jié)約思想，將減少消耗的理念引進設計工作之中，切實落實污水處理工作的實效性與節(jié)能性?；诖?，下文將會圍繞污水處理廠展開分析與研究，探索節(jié)能設計措施，希望可以為相應工作人員提供建議與思路。

1 污水處理工作

在科學信息技術持續(xù)發(fā)展進步的時代環(huán)境下，污水處理廠對于污水的處理工作進行，也越發(fā)便捷高效，并且所應用的電氣設施，也隨著科學技術的進步而逐漸智能化、技術化，這樣一來就可以切實高效推動污水處理廠對于污水的處理工作成果。在使用先進科學設備的進程之中，工作人員應該最大程度了解認識設備的性能，這樣才可以更加有效地對設備展開電力能源的分配處理。在現(xiàn)階段實際狀況著眼，一部分可生化性能優(yōu)良的污水處理廠，通常經(jīng)由污水好氧生化模式，來對污水展開處理解決，這樣一種舉措具有較強的便捷性與快捷性，可以在較短的時間之中，達成對污水的有效解決。雖然這樣一種模式具備較強的優(yōu)點，但是在實際應用中，也具備相應的缺陷與不足之處，最為顯著的問題，就是在處理工作進程中，對于能源的耗費量十分之大。另外一部分水源質(zhì)量指標高，可生化性較差的污水處理廠，通常會應用厭氧消化的模式，來對于污水展開處理解決工作，這樣一種模式手段，可以在處理污水的進程中，得到相應的沼氣資源。污水處理單位在選取處理模式的前期階段，必須應該全方位整體考量實際狀況，同時依據(jù)污水處理的實際標準規(guī)范。只有在全面分析的基礎上，才可以選取使用最為合理適配的污水處理模式，整個處理工作成果也會得到大幅提升。厭氧消化技術所具備的最顯著優(yōu)點為，不單單可以對污水展開解決，同時還可以獲取一定沼氣，所收集到的沼氣資源可以被使用在很多領域與工作中。在對沼氣資源展開收集的工作中，需要工作人員使用專業(yè)性較強的設備，并且工作人員應該實時監(jiān)管控制設備的運轉(zhuǎn)狀況，當設備產(chǎn)生故障問題時，工作人員應該展開及時高效的檢查維護，對原本的設備進行持續(xù)不斷的革新?lián)Q代，經(jīng)由此來幫助污水處理廠達成經(jīng)濟收益的最大化[1]。

2 污水處理廠電氣設計

污水處理廠工作運行成效，將會直接關聯(lián)著我國的生態(tài)環(huán)境情況，污水處理廠在對于污水展開解決工作的進程中，應該使用到各式各樣的電氣設施，電氣設備所具備的性質(zhì)能力，將會對整個污水處理工作發(fā)揮著較大的影響作用。因此，就應該持續(xù)推進電氣設備的性質(zhì)能力。在現(xiàn)階段實際工作情況來看，污水處理廠在處理污水工作的過程中，最常應用的電氣設備具有低壓配電系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)等，對于一部分具備獨特性的污水處理工作而言，還會使用到一定的防爆電氣等設備，由此可見，只有切實保障好電氣設備的完善科學，才可以順利有效進行污水處理工作。污水處理廠在對于電氣展開設計工作的過程中，應該全方位考量污水處理單位的實際運轉(zhuǎn)與經(jīng)濟情況，站在長遠與發(fā)展的角度著眼研究，并預留出相應的設計余量，這樣可以隨時來應對污水處理廠在發(fā)展進程中出現(xiàn)的變化情況。設計工作者在對于電氣展開設計工作時，應該將能源節(jié)約與減少消耗的思想引進其中，持續(xù)推進電氣設備的使用意義與價值。因為污水處理廠在實際運轉(zhuǎn)進程中，會使用到大規(guī)模的電氣設備，每一個電氣設備的開啟運行控制標準都各不相同，因此，工作人員在對電氣展開設計工作時，應該最大程度考量現(xiàn)階段設備的實際需要與運轉(zhuǎn)標準，設計出高質(zhì)量的機電控制體系，將系統(tǒng)所具有的監(jiān)督管控能力最大程度發(fā)揮出來。在實際的設計工作進程中，應該分版塊展開規(guī)劃，對電機系統(tǒng)科學調(diào)整，設計出一部分具有靈活性特點與延展性特點的模擬與數(shù)字信號，這些信號可以在最快速度內(nèi)檢查測驗出回路之中的一部分泄漏以及不均衡情況。在設計工作中，選取科學合理的擴張數(shù)字板塊，經(jīng)由增加板塊的模式，來提高開關的輸入量[2]。

3 污水處理工作中電氣自動化技術應用現(xiàn)狀

就當前時期污水處理廠中，電氣自動化技術應用情況來看，很大一部分污水處理企業(yè)依舊將這一技術應用得不夠完備。我國污水處理廠技術的應用依舊處于剛剛起步的時期，雖然世界范圍內(nèi)關于污水處理的自動化技術已經(jīng)在很大一部分國家中投放應用，同時經(jīng)由實際實踐改良了技術手段，但是在我國因為各種原因，其適用范圍并不廣泛，技術控制能力較差、智能性水平較低，整體技術作用沒有全方位發(fā)揮出來[3]。

4 污水處理廠的供配電系統(tǒng)節(jié)能設計

4.1 負荷參數(shù)計算

污水處理廠的電氣系統(tǒng)負荷計算工作主要具備以下幾種類型的計算措施：

第一種為系數(shù)計算模式。工作人員經(jīng)由對于電氣應用設施有效組合配電干線的參數(shù)測量，將各種類型的有功功率，以及無功功率、視在功率等計算公式展開整理合并，從而切實達成計算電流以及電壓的有效模式，經(jīng)由此來通過代入系統(tǒng)的方式，進行負荷參數(shù)計算分析。

第二種為單位指標法，這一方式也就是經(jīng)由單位時間與相應范圍之中電力能源應用數(shù)量、指示標準等相互融合，來展開有功功率的計算處理，可以將每一個星期、每一個月份、每三個月份作為單位標準，來對于電氣系統(tǒng)的負荷參數(shù)展開細致完備的計算處理，污水處理廠電氣系統(tǒng)負荷的參數(shù)計算，則主要應該把控電氣系統(tǒng)的最大負荷數(shù)值，同時依據(jù)最大負荷數(shù)值展開對變壓器的設計調(diào)控。將污水處理廠退水泵房的電路設計工作作為實例來分析，污水處理廠，將處理完畢以后的水源排入進周圍的河渠之中，當這一區(qū)域環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生洪水情況時，水源的排放工作，就應該借助退水泵展開排水作業(yè)，而洪水的出現(xiàn)概率以及時間等因素，都是十分有限的，在洪水即將到來的前期階段，工作人員有效調(diào)整變壓器的負荷指標，實現(xiàn)電氣運轉(zhuǎn)負荷最大程度負與實際環(huán)境下的退水泵運轉(zhuǎn)標準相符合，減少電氣設施以及電力能源的消耗[4]。

4.2 變電所設置

變電所之中所設計安置的為干式變壓器、直流屏以及高壓配電柜等。經(jīng)由對于變電所之中各項電氣設施的參數(shù)調(diào)整設計與規(guī)劃，可以切實達成對于整個污水處理廠電氣系統(tǒng)的管理與掌握。變電所的部位規(guī)劃，應該處于電力輸送線路負荷的中點，污水處理廠之中，鼓風機房、進水泵房等環(huán)境中，電氣設備的負荷壓力相對較大，因此，變電所的設計規(guī)劃應該最大程度貼近這幾個部位，經(jīng)由減短電纜的鋪蓋設計長度，來減少供給配備電能系統(tǒng)的電力資源與電壓耗費，切實實現(xiàn)節(jié)約能源的成效。

4.3 電纜選擇與應用

在電纜的選取以及使用工作進程中，工作人員應該秉持著經(jīng)濟性與實效性原則，如果污水處理廠，在電氣設計的進程之中，選擇使用質(zhì)量較為優(yōu)異，但是性價比相對來說較低的電纜材料，那么將會在電纜的設計工作中，消耗與應用大量的資金費用。當前時期，電氣設計工作，應該關注與能源節(jié)約成效與經(jīng)濟收益的有效融合，在實際所進行的電路鋪設工作進程中，對于負荷標準程度的差異性，選取使用材料質(zhì)量與材料價格相對持平與合理的材料展開鋪設，這樣不單單可以在整體方面減少對于材料的不必要消耗，同時也可以有效幫助污水處理廠節(jié)約大量的資金費用。除此以外，還應該在技術方面研究電纜選取的相應舉措，電纜的電阻以及線路的長短，二者成正比關系，與電纜橫截面的大小，成反比關系。經(jīng)由此，應該最大程度經(jīng)由整體的電氣設計規(guī)劃，減小電纜鋪設的長度，同時在電力能源輸送不斷的狀況下，盡可量提高電纜橫截面積，從而實現(xiàn)電纜的電阻數(shù)值始終處于較小的范疇之中。當前時期，污水處理廠大多應用銅電纜，來作為電纜的最主要原材料[5]。

4.4 變壓器的選取使用

變壓器在污水處理廠中的電氣設計工作進程中，具有十分關鍵的意義與作用，依據(jù)相應數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，變壓器對于電力能源的消耗，已經(jīng)占據(jù)了整個電氣系統(tǒng)之中的百分之零點八。實際的消耗模式，具備鐵損已經(jīng)線損這兩種。待變壓器的負荷承載率達到百分之五十時，變壓器的電力能源損耗最低，但是也不會減少變壓器的鐵損。待變壓器的負荷承載率過低時，可以減少變壓器的鐵損，但是對于線損的損耗程度是較大的。經(jīng)由此，變壓器的選取與使用，工作人員應該整體考量實際的經(jīng)濟實用性特點，在資金費用角度、電氣設計角度等多個方面來整體研究變壓器的選取與使用。

4.5 無功補償設計

污水處理廠，在對于無功補償展開設計規(guī)劃的進程中，可以將電路的負荷參數(shù)信息作為前提與基礎，同時最大程度合理使用集中補償以及就地補償?shù)仍O備，經(jīng)由這樣一種舉措，可以在最快速度之中，對于整個電氣系統(tǒng)展開補償處理，從而有效確保電氣設備可以一直保持在一個優(yōu)異平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)情況之中，這樣一來才可以更加有效地對電氣線路中的消耗展開減少，于此同時，污水處理廠的電力能源也可以獲取更加優(yōu)異的利用[6]。

4.6 諧波處理

污水處理廠之中的電氣系統(tǒng)具備一定的繁瑣性與復雜性，其中具備大量的非線性線路，正式因為所具有的非線性線路較多，因此，諧波狀況也隨之出現(xiàn)。如若沒有辦法對于諧波展開合理高效的處理，那么將會直接阻礙限制電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定順利運轉(zhuǎn)，從而使得大量的電力能源與資源被浪費消耗。工作人員在對于諧波情況展開處理工作的進程中，可以使用接線的舉措，來對于變壓器的相應點展開連接處理，于此同時，還可以安裝有源濾波器，或者是無源濾波器，經(jīng)由此種舉措，可以切實達成整個電氣系統(tǒng)所具有的抵抗諧波能力獲取顯著提高，即便在實際運轉(zhuǎn)的進程之中產(chǎn)生一定的諧波，也不會限制阻礙到整個電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，這樣一來可以切實實現(xiàn)更加優(yōu)異的能源節(jié)約成效。

4.7 照明系統(tǒng)設計

工作人員在對于電氣展開能源節(jié)約設計工作的進程中，應該最大程度關注重視照明系統(tǒng)的能源節(jié)約設計工作，因為照明系統(tǒng)，在整個電氣系統(tǒng)之中，具備十分關鍵的意義與作用，如若可以對于照明系統(tǒng)展開合理高效的能源節(jié)約設計，那么必然可以顯著降低污水處理廠之中所出現(xiàn)的電力能源消耗情況。在工作人員對照明設施展開設計的進程中，工作人員可以使用感應控制的模式，經(jīng)由此種舉措，不單單可以切實緩解電力能源不必要耗費情況，于此同時還可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)變得更加具備智能性與科學性。此外，工作人員在對照明的設備展開選取與使用的時候，應該最大程度選取LED等，因為這樣一種燈具所具有的能源節(jié)約性較為優(yōu)良，應該被大范圍推行應用。

4.8 電機節(jié)能設計

通常狀況下，電氣系統(tǒng)的設計工作，會經(jīng)由對電動機的端電壓、轉(zhuǎn)矩以及功率等參數(shù)信息的設計與調(diào)整來展開能源節(jié)約處理。污水處理廠之中離心機、曝氣池等設施，都需要十分之長的時間進行大功率運轉(zhuǎn)，此種狀況之下，電機設備運轉(zhuǎn)對于電力能源的損耗也是十分之大的，變頻器的科學使用，可以對于電氣系統(tǒng)展開合理高效的調(diào)節(jié)，變頻器可以對機械設備的運轉(zhuǎn)，提供頻次可以更改的電源，經(jīng)由計算機系統(tǒng)、溶解氧聯(lián)動設備、PLC等設施的相互連接，可以自動性地管理控制電源頻率的裝備，依據(jù)離心機、曝氣池等設施的合理運轉(zhuǎn)需要展開電流以及電壓這兩方面的調(diào)節(jié)，規(guī)避對電力能源的大量耗費，來達成能源節(jié)約的最終目標。

5 污水處理廠變配電系統(tǒng)設計

5.1 保護方式

10kV受到電回路以及電流速斷、定時限過電流保護，同時與上級變電站的電流保護相互配合。受到電回路以及低電壓的保護。也就是當電力能源供給電源消失的時候，斷路器會產(chǎn)生自動跳閘的情況，變壓器回路受到電流速斷、定限過電流的保護。除此以外，還會受到變壓器的溫度保護，當變壓器產(chǎn)生過載運行的情況時，繞組溫度提升，經(jīng)由設置在變壓器上的溫度控制器發(fā)出警報信號，在嚴重過載的狀況下，經(jīng)由報警器發(fā)出超高溫度下的跳閘信號，從而由柜內(nèi)高壓斷路器，自動性切除變壓器。母聯(lián)回路受到電流速斷的保護，母聯(lián)保護單單在斷路器合閘的進程中發(fā)揮出相應功能，斷路器投放后保護自動延時解除。電動設備回路受到短路速斷、反時限過負荷以及單相接地保護以及低電壓保護。除了上述電氣保護以外，當鼓風機設備控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障情況時，斷路器會出現(xiàn)自動跳閘的情況，并切斷鼓風機的電源。10kV系統(tǒng)的繼電保護，使用先進科學的，具備通信能力的微機整體斷電保護設備，保護設備分散設計在各個受電以及配電單元之中，斷路器、接地刀等工作狀態(tài)信號，與高壓系統(tǒng)之中的各種故障信號，都經(jīng)由接口傳輸?shù)街锌厥抑械挠嬎銠C系統(tǒng)。

5.2 低壓系統(tǒng)

經(jīng)由具備自主開關功能的過電流保護脫扣設備，來對低壓配電系統(tǒng)之中的電路、設備展開保護工作，從而規(guī)避短路情況或者過載情況的發(fā)生。其中變壓器低壓側總開關，受到過流速斷、過負荷長延時等保護；配電開關以及電動機保護開關，受到速斷以及負荷長延時保護；檢修電源、空調(diào)插座受到漏電保護。除了上文所提到的電流保護以外，變壓器低壓側受電總開關，還說道低電壓保護，也就是當變壓器低壓側時，會出現(xiàn)自動跳閘的情況。

6 結束語

綜上所述，污水處理廠的運行發(fā)展狀況，對于我國整體生態(tài)環(huán)境的發(fā)展而言有著關鍵意義，要想切實推動污水處理廠的持續(xù)穩(wěn)定運行，必須做好能源節(jié)約設計，同時將降耗思想引入其中，使用有效舉措來降低污水處理廠在運轉(zhuǎn)進程中所出現(xiàn)的能源損耗，這樣不單單可以切實降低企業(yè)成本投放，還可以推進污水廠的良性發(fā)展。