河池市自来水有限责任公司 广西河池 547000
摘要：水厂能否正常安全运转直接关系到整个社会的生产生活状况。不管对个人、家庭还是企业，乃至整个社会、国家都带来一定的影响。自动化的应用是自来水行业近些年来工艺发展的主要方向，自动化技术控制系统、计算机技术的发展以及电子设备应用的日益普及，标志着自动化水厂在我国已经具备了良好的技术大环境，已经是一个逐渐成熟的领域。
关键词：水厂；电气自动化控制；设计
1引言
自来水直接关系到人们的切身利益，随着生活水平的日益提高，人们对饮用水的质量要求也越来越高，这就要求自来水厂摒弃传统的控制方法，将自来水的处理技术进一步提高，从而为人们提供更高质量的自来水。文章分析了我国现代化水厂的自动控制现状，并对电气设计要点进行了分析。
2我国现代化水厂的自动控制现状
我国的水厂自动化进程起步比较晚，但是自动化发展的进程十分迅速。我国工业进入飞速发展时期，我国的水厂也加快了现代化发展的脚步。特别是伴随着大量外资企业的先进技术和资金被引入到了国内，建成了自动化的现代水厂，使得我国的自动化水厂建设的进程不断的加深。水厂的自动化水平和规模也大幅度提高，但是我国仍存在自动化水平还不是很高的水厂，自动化的发展也不是平衡。以沿海大城市为主的发达地区的水厂自动化水平较高，但是在一些较小的城市或者一些偏远的地区其自动化水平很低，更存在着某些地区水厂根本就没有进行自动化改造。在现如今已经完成自动化改造的水厂中，也存在自动化水平低于同行业自动化水厂的问题，这主要是水厂的自动化设备还没有发挥到应有的作用，某些水厂的自动化设备和系统居然没有运行过，长期处在闲置状态。更多的是大量投入资金的设备运行一段时间便不再使用了，这导致设备不能正常工作严重影响水厂效率，自动化的经济效益基本上是从新建和扩建的过程中获得的。大型水厂的盈利主要是依靠先进的技术和设备，水厂的自动化水平较高但是投资所需要的资金也数量巨大，一些中小型的水厂的自动化的设计和服务可以做到自主完成，但是综合的控制系统的技术和设备任然长期依赖于国外进口产品。在设备和服务上采用中西结合，这样的方式有很大的优点，进一步的降低了水厂自动化的控制系统设备的投资，同时也使水厂的设施更加的本土化，有助于促进本国水厂自动化改造的进步和发展。
3水厂电气自动化控制平台设计要求
水厂电气自动化控制平台设计是水厂提高管理水平、实现自身发展的重要措施。但是在具体的设计过程中，必须要依据水厂的实际情况来进行。此外，为了设计出科学，有效的自动化控制平台应当尽量满足以下要求。
（1）在平台设计中协调好集中管理与分散控制的关系
由于水厂的整个生产过程较为复杂，并且随着科学技术的发展，一些新兴的设备也被运用到水厂生产中，这些都使得水厂管理变得复杂。因此，对于自动化控制平台的功能也提出了较高的要求，传统的平台设计往往会局限于集中控制上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于这种理念的自动化平台，实际操作中所起的效果较为有限。因此，当前应当转换思想，设计出集中管理与分散控制相统一的自动化控制平台。
（2）设计的平台要充分实现网络化、数字化以及智能化特征
现代化的自动化控制系统必须要与现代科技相适应，其中必须具备的特征就是网络化、数字化以及智能化从而更好的将系统搜集的数据进行传输，使系统更好监测设备以及帮助人员更好的掌握信息。
（3）功能完善、管理有序
基于中央控制系统与分控站系统相结合的自控平台监测任务繁重，所要搜集的数据也较为复杂。因此，必须要对这些分系统进行有效的功能划分，完善系统功能且使其能够有序运行。例如中央控制系统负责全厂范围的运行监视、生产调度、信息服务等功能，而一些分控站则实现一定区域内设备的现场操作、管理。
4电气设计要点分析
4.1供电电源
自来水厂离不开电力的支撑，在其生产过程中，一旦遇到断电事故，则会直接造成供水中断，对水厂、社会都会带来极大的负面影响。因此，在电气设计中必须要注意供电电源的合理配备。一般而言，应当设置一路10kW且能够负担厂内全部用电负荷的独立电源。此外，还需设置备用电源，一般会使用柴油发电机供电。远期两回路10kW电源一用一备，母线联络运行，两个进线柜手车机械互锁。
4.2负荷计算
本工程负荷计算采用需要系数法，并且根据工艺设备分期投入的情况，按近期进行负荷计算。根据工艺及其他有关专业提出用电设备总装机容量1003.1kW，常开容量694.79kW。用电设备均为380V低压电动机。经计算，计算负荷为Pjs=545.59kW，Qjs=357.93KVar，Sjs=651.76KVA。本次选用一台S1I-M100010，100.4kW，100KVA油浸式电力变压器，变压器负荷率为65.2%，变压器联结组别选择Dyn11联结。根据工艺远期提供资料，远期拆换一台75kW水泵机组，增加3台450kW水泵，电机为10kW高压电机。
4.3供配电设计
（1）高压配电系统及变配电间布置
依据负荷计算结果以及水厂的实际负荷情况，在送水泵房附近设变配电间一座，负责近、远期厂区各工段设备用电。10kW高压线路终端杆立于围墙外，以高压电缆引入变配电间高压侧。变配电间采用单层布置，内设高压开关室、低压开关室、电容器室、控制室、变压器室、值班室。
（2）其他设计与电气保护
低压配电系统方面，由于0.4kW侧由于出线回路数量多，故采用单电源单母线的结线方式。对于电气保护中，低压电动机具有短路、过负荷保护等，低压进线总开关设过载延时、短路速断保护。
4.4水厂电气自动平台具体设计
（1）设计总方案
依据水厂的实际情况分析，设计本水厂电气自控平台为三级监控结构，分别为工厂管理级、区域监控级、现场测控级，这三个级别在具体操作上分别是中央控制平台、现场控制平台、现场控制设备和仪表。三个级别的具体连接由信息网络和控制网络连接实现，信息网络采用工业以太网，控制网络采取现场总线和I0工相结合的手段。
（2）中央控制平台
全厂控制中心设在净水厂区中心控制室内，配水厂区控制中心设在配水泵站中心控制室内，配水厂区与净水厂区之间采用光缆进行通讯。全厂控制中心由2台操作站计算机、1台视频管理计算机、1台工程师站、大屏幕投影系统、不间断供电电源、数据图表打印记录装置等构成，配水厂区控制中心则由1台操作站计算机、1台视频管理计算机、不间断供电电源构成。
5结语
有关人员必须要加强水厂的管理，不仅要从人员管理上努力，还应当结合当代先进的科学技术来完善水厂管理工作，电气自动化控制平台的建立就是经实践证明的高效的水厂设备管理手段。通过科学的电气自动化控制平台的设计以及实施，可以有效的监控水厂运行中重要设备的工作状态，分析故障发展趋势。并且及时采取措施，将设备故障消除在萌芽阶段。极大的提升了水厂管理工作水平，为水厂的正常运转提供了保障。
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论文作者:黄祯岚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/2
标签：水厂论文; 平台论文; 设备论文; 电气论文; 自动化控制论文; 负荷论文; 电源论文; 《防护工程》2018年第7期论文;