哈尔滨供水集团有限责任公司朱顺屯取水厂 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，在城市中，水厂是一个重要的基础设施，而电气设计是非常重要的一个步骤。所以要加强水厂电气设计，作为管理人员应该将水厂与现代先进的技术相互结合，进而对水厂管理工作进行进一步完善，还应该对其进行自动化控制，就可以确保水厂在运行中一些重要设备的工作状态得到科学的监控，及时有效的采取相应措施将设备存在的故障进行消除，进而大幅度提高了水厂的管理水平，保障水厂的正常运转。基于此，本文主要对水厂电气设计进行研究和分析。
关键词：水厂；电气；设计
引言
在水厂建设工程中，电气设计是十分重要的环节，加强对水厂电气设计的研究具有重要意义。本文主要以某新建的水厂建设工程为研究对象，从该水厂供电电源，选择变压器的容量，设置变电站，电气设备的选型等方面出发，优化电气设计，提出设计过程中接地和防雷的措施，进而有助于水厂生产过程中电力运送安全、稳定。
1供电电源设计
在对水厂进行电气设计中，供电电源设计是非常重要的一个部分，要想保证净水厂的运行的过程中长期性和可靠安全性，那么水厂在开展供电工作时应该将其设置为一级负荷等级，严格按照供电和配电系统中的相关规范和要求进行设计，其中应该采用双电源的方式进行供电，并且该水厂由供电部门采取就近的原则进行二路10kv电源提供。其次在供电中采取一个使用，一个作为备用来进行运行工作的开展，并且应该根据水厂的布置和负荷分布的具体情况在二级泵房的周围对10/0.4kV变配电进行设置，在水厂运行中将其当作低压配电中心，水厂中的用电负荷以水泵电动机为主，配电电压的等级分别是10KV和0.4kV。
2选择变压器的容量和计算负荷
在对负荷进行计算时，主要的机械化设备（比如泵类负荷）需要提供详细的工艺资料，按照Q-H法查找出对应轴功率，其余的辅助性设备，其负荷需要按照系数法进行计算，办公用电的负荷则借助用电指标法计算。计算出的有功功率是1311kW，计算的视在功率是1603KVA，无功补偿之后，视在功率是1394KVA，按照计算出的负荷容量，并对本水厂工程建设用电负荷的性质进行考虑，可以设计两台1000KVA-10/0.4KVA的变压器，这两台变压器可以同时开展工作，每台变压器的负荷率是69.7%，各自承担了水厂一半的负荷运行。如果其中一台变压器的进线出现故障或者停电，就可以自动的切除某些不必要的负荷，以便确保另外一台变压器能够提供二级负荷全部供电的要求。
3对变配电系统进行合理设计
在对本工程的净水厂进行建设的时候，应该在使用电压中负荷比较集中泵房的侧面构建一座变压站，这是水厂进行供电的中心环节，首先要在变压站内对10kV的配电装置进行设置，装置包括电力变电器和低压配电。在进行本水厂建设的时候送水泵房的变电室是主要的低压配电，这一系统不仅可以对送水泵房电压的使用设备进行合理的控制，还能够为建设相关建筑物（滤池和混合反应沉淀池）进行控制。第三如果10kV配电使用单母线分段接线，两路进线和母线开关进行设置的时候应该与机械电气进行锁定，并且在正常的运行中要将母线与母线之间实施合闸，但是备用的电源侧会自动断开，两电源不可同时投入。主电源通过对变压器进行控制，两路的电源则对负荷进行全面的运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对进入线路和馈电进行控制的时候应该使用真空断路器，因为在水厂中，送水泵房的变配电是重点，那么就要在锅炉房间和净水间等车间设置二级配电室，关于在净水间内部进行二级配电室设置的时候，可以使用两个电源供电，采取一个使用，一个作为备用来进行运行工作的开展，其中电源电缆主要是配电室中的两端母线，供电方式应该设置双电源的互相投放装置，也可以采取手动和自动方式对电源进行有效的切换。
4保护与计量
①保护。10kV受电回路设延时电流速断、过流、零序保护，动作时限与上级变电站及下级馈线电流保护相配合。10kV系统采用微机综保装置，所有控制、保护、测量、报警等信号均在间隔的就地单元独立完成，并将工作信号、故障信号传送到控制室综保后台系统，以实现10kV配电系统的集中监控和打印报表。
②计量。10kV高压配电室内两路进线两侧各设置专用计量柜，计量方式:高供高计。
5无功补偿
水厂的自然功率因数比较低，通过计算表明，其值低于0.90，不能满足供电部门的要求。因此，本工程需要对功率因数进行补偿，以提高系统的功率因数，并减少系统的线路损耗和变压器损耗。0.4kV负荷补偿方式采用低压侧集中自动补偿。补偿后的功率因数可达0.92以上。
6选择合适的设备和器件型号
在水厂中高压开关柜是一个重要设备，应该选择具备铠装、金属封闭的抽出方式的开关柜，这类开关柜在制作中使用的技术较先进，并且具备很高的可靠和安全性能，在使用和维护途中又非常方便和便利，还有很完备的防御措施，这样就可以大幅度确保设施设备和工作人员的安全。其次在选择断路器中应采用结合弹簧储备能力、开关等操作结合在一起的微机综合保护装置，这种类型的装置能够很大程度提高系统选择和可靠性能。在系统操作和进行电源保护的途中直流电流相关的装置起着至关重要的作用，对系统的正常运行有着直接的影响，所以系统在遇到故障时要想保证可靠性能就应该选择含有铅酸功效、免维护的蓄电池作为直流电源屏，将频率比较高的电源开关来当作充电机，对这些配置进行备份处理。此外，关于干式变压器，这是一种不需要维护的产品，可以很大程度提高供电体系的可靠性，所以应该选择使用GGD型配电柜，对于柜子内的低压器件要选择可靠性能比较高的设备。
7电气的照明
水厂内各个建筑物都需要按照规范设置照明系统，需要在控制室和变配电室等不低于丙级厂房内设置应急照明系统，设置疏散和应急指示照明，新增的厂区内需要设置路灯进行照明。光源主要是高效荧光灯和高压钠灯，炫光控制和显色指数需要满足工作以及设备维护和巡检的要求，控制室和配电室事故照明的时间不能小于2小时，应急照明也需要使用在线带蓄电池作为后备电源的灯源。
8防雷与接地
根据地理位置、气象条件、雷电参数以及当地的实际情况及GB50057—2010建筑物防雷设计规范相关规定，本工程消毒加药间、变配电间按二类建筑物防雷设计，其余建筑物按三类建筑物防雷设计。
结语
综上所述，水厂的电气设计是一项非常复杂的工作，对整个水厂运行具有重要意义，不断对电气设计进行改进与完善，切实发挥出电气设计的作用，进而促进水厂的正常运行，为社会生活生产提供可靠的供水,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]张杰.浅议电气自动化设备在水厂中的用和发展[J].电子制作，2015（06）：215.
[2]倪利锋.基于水厂电气设计的分析[J].全文版：工程技术，2016（11）：204-205.
[3]吴昌海.水厂高低压电气设备安装的质量控制要点解析[J].中国高新技术企业（中旬刊），2017（36）：92-93.
[4]苏焕鑫.加强供水厂电气施工管理促进电气设备安全稳定运行[J].建筑工程技术与设计，2017（28）:45-46.
[5]倪利锋.基于水厂电气设计的分析[J].全文版:工程技术,2015(11):204-204.
[6]史晓北.天津市开发区某净水厂三期工程电气设计实践[J].环境工程,2015(s1):1005-1007.
论文作者:邵婷
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：水厂论文; 负荷论文; 电气设计论文; 电源论文; 系统论文; 变压器论文; 泵房论文; 《防护工程》2019年第1期论文;