摘要：现阶段，越来越多的城市开始建设地下污水厂。地埋式污水厂将部分或所有处理构筑物置于地下箱体内，而厂区地上部分则做成了景观绿地或公园。这样不仅合利利用了土地，完善了基础设施，也是营造城市舒适环境的一个发展趋势。而地埋式污水厂的电气设计与地上不同，本文从供配电、防雷接地、照明等方面阐述地下污水处理厂设计的特点。
关键词：变配电系统设计；电机控制；PLC自动化控制系统
引言
随着人们物质生活条件的日益提升，普通污水处理厂的占地大、气味大、景观效果差的缺点已经不能满足城市日益提高的建设运行要求。为彻底解决这一现状袁地埋式污水处理厂的建设就显得尤为重要，而电气自动化设计水平的高低更是对整个厂的运行维护起到了关键性作用。文章对地埋式污水厂的变配电系统尧照明系统、电机控制、防雷接地系统、自动控制系统、在线仪表监测系统等进行了分析讨论袁提出了主要设计思路，为今后地埋厂电气自控设计提供了依据。
1电气自动化控制系统相关概述
1.1电气自动化控制系统的功能概述
（1）对电厂的变压器组断路器以及保护开关进行控制与操作，及时发现并处理变压器组可能会出现的问题，确保变压器安全。（2）在电力设备出现故障时，电气自动化控制系统会进行警报并自动切断电路，对电力系统进行应急控制。（3）对电厂的高压电源进行实时监控，并对辅助电压的快速切割设备工作进行监控与操作。（4）电气自动化控制系统的其他功能可以提高电力系统运行的稳定性，例如，测量功能可以低电压器件、信号指示设备的工作状态以及其他运行参数进行测量；另外，可以对直流系统的工作进行有效控制等。
1.2系统设计流程
系统设计是一项科学、系统性过程，是否合理直接决定系统性能。在设计中，应按照如下流程开展工作：①根据需求确定设计方案；②明确控制算法，确定相应的内容；③优化软硬件设计，对比集中、远程及现场总线控制等方式，选择最佳控制方式，以此来提高系统运行时效性。其中，集中监控方式维护便利，且设计简单，能够节省成本与时间。远程控制需要将管理员与控制对象联系到一起，其灵活性更高，但由于电气部分通讯量较大，效率会受到影响。而总线控制，更加可靠，故要做出合理选择，保障系统性能。
2关于地埋式污水厂电气系统的设计
2.1变配电系统设计
基于当前实际情况来看，城市污水排放工作逐渐受到了广泛关注，因而地埋式污水处理厂也应被看做是较重要的污水处理厂，将其中包含的供电系统全部设置为一级负荷状态，即为支持双电源供电，两路电源可同时工作运行，并且互相为对方备用保障，使其二者均能满足标准用电需求。在此期间还需注意的一点就是，应充分考虑到紧急供电问题。同时因污水处理厂大多设置在地埋式场所，一旦出现火宅隐患消防设计中的供电便会立即中断，进而对工作人员安全性带来重大威胁，因而这就需要工作人员在日常工作中能够做好运行设备安全防范工作，最大限度保证设备运行安全可靠性。此外，地埋式污水处理厂还要涵盖以下负荷：消防风机、消防风阀、事故截断阀、应急照明、疏散指示灯、防火卷帘门及排水泵等。
2.2照明设计
地埋式箱体内设正常照明与应急照明装置。采用智能照明控制系统，可以对不同工况（无人值守、正常巡视、检修、参观等）下不同的照度进行控制，把照明效率与节能发挥到最佳状态，提高管理水平。由于对地埋式箱体内的照度和可靠性要求高，并且潮湿环境对灯具及线路的影响较大，箱体大空间宜采用高效防水防腐的LED工矿灯，LED工矿灯均于金属线槽下安装，便于检修。消防控制室、防烟及排烟控制区域、中央控制室等场所应设置备用照明；疏散楼梯间、箱体内疏散通道等区域设置疏散照明及疏散指示标志灯。应急照明可在现场手动控制，也可由消防控制室控制，火灾时或因故失电时，应急照明应能强制点亮。厂区道路及景观区域照明以装饰性庭院灯具为主，灯具形式于建筑物风格与厂区绿化环境相谐调，衬托出舒适、优美的气氛，满足人们对环境的美好愿望。
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2.3电机控制
通常来说，地埋式污水厂在开展电气自动化控制系统设计时，需要尽可能采用先进、创新、安全的自动化检测控制系统，便于促使污水厂电气设备手动控制与PLC自动化控制逐渐结合在一起，通过对其二者的自由转换来起到控制效果。同时由于污水厂大多数电气设备均位于地埋式场所，防护等级应不低于IP54，并应自带温湿度控制器。因而一般可通过PLC自动化控制系统来达到自动控制目的，而手动控制也可积极开展检查调试工作，一旦在地埋式污水厂电气操作期间出现任何突发性问题，可及时采取有效性防治措施，从而促使电气自动化控制能够实现良好效果。
2.4电缆线管桥架的设计
污水厂配电系统所用的电缆包括动力电缆、控制电缆、信号电缆、通讯电缆等。一般会编制电缆清册，把电缆的回路名称、规格型号、起点终点、电缆长度、电缆配管及长度等列出来。动力电缆的型号规格选择非常重要，要结合回路的额定电流和电缆的截留量来选择，为了安全起见，一般会选择大一二个级别的电缆。线管桥架要根据安装平面图来配置和计算。
3地埋式污水厂电气自动化控制系统设计分析
3.1有毒有害气体预防手段
对于地上污水处理厂来说，因其建筑物均呈现开放式设置，因而其一旦产生有毒、有害气体，便会立即大范围扩散；而对于地埋式污水处理厂来说，因其通风流通条件较差，一旦出现有毒、有害气体，便会难以排出，造成严重危险。为彻底解决这一问题，就需要相关工作人员能积极从源头杜绝有毒、有害气体产生，在其产生后能迅速采取可行性手段阻止其扩散，并做好报警处理工作。
3.2PLC自动化控制系统设计
（1）PLC技术的数据处理PLC技术可以采集、分析并处理技术，涵盖了查表、排序、数学运算、数据的转换和传送等多种功能。能够借助通信功能向其他的智能装置传输这些数据，也可以进行控制操作，和存储器中的参考值进行对比，也可以打印这些数据制成表格。（2）PLC技术的闭环过程控制团环过程控制指的是对温度、压力、流量等始终处于变化中的模拟量进行闭环控制。PLC能够利用模拟量I/O模块完成模拟量的闭环控制，还可以完成数字量和模拟量的转换。
3.3仪表监测系统设计
对于地埋式污水厂来说，仪表检测是其实现自动化控制基础环节之一，需要设计人员能够严格遵循技术先进、经济可靠、安全使用的原则来开展设计工作。根据目前具体情况来看，最常见测量设备便为超声波液位测量仪表，其中部分液位通过液位开关来明确液位实际高低，基于液位控制反应变化来控制水泵运行，并且格栅前后的液位测量也应主要采用超声波差测量仪表操作，基于格栅前后水位实际变化情况来停止格栅运行。同时对于地埋式管道内部液体流量测量应主要采用电磁流量计，充分考虑到出水流量、消毒剂投加量及混凝剂等综合性因素，进出水设置PH、COD、TN、TP、TU、NH3-N等仪表。
结语
综上所述，随着城市经济水平的飞速提升，人们物质生活条件也得到了巨大提高。普通污水厂占地大，气味大，对周围景观影响大，为有效解决这一现状，地下污水厂的建设成立就尤为重要，需合理采用各种先进有效的技术，做好电气自动化控制系统设计研究工作，进而不但能获得较高的经济性收益，还能实现生态环境的良好发展，为地下污水厂朝向更好方向发展奠定良好基础。
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论文作者:韦海波
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/28
标签：污水论文; 控制系统论文; 污水处理论文; 电缆论文; 系统论文; 电气自动化论文; 箱体论文; 《建筑模拟》2018年第3期论文;