摘 要：水资源紧缺已成为全球性问题，我们国家对于污水处理回收的要求也越来越高。对于污水厂的建设，如何在技术、设计上有效的完善污水处理厂的系统功能，最大力度节约能源，实现资源的有效利用，是污水厂电气设计要关注的重点，可以保证污水厂正常运行，实现经济效益和社会效益的双赢。
关键词：污水处理厂；电气设计；节能措施
一、污水处理厂的供配电系统节能设计
1、负荷参数计算
污水处理厂的电气系统的负荷计算主要有以下几种计算方法：
其一是系数计算法，通过对电气使用设备组合、配电干线、的参数测量，将各类有功功率、无功功率、视在功率等计算公式进行整合，形成计算电流与电压的公式，以此通过代入系数的形式计算负荷参数。
其二是单位指标法，通过单位时间与范围被的用电数量、指标等结合有用功功率进行计算，可以以每周、每月、每季度为单位对电气系统的负荷参数进行详细的计算，污水处理厂电气系统负荷的计算主要掌握电气系统的最大负荷，并根据最大负荷系数进行变压器的调节。以污水处理厂退水泵房的电路设计为例，污水处理厂将处理好后的水资源排放到周边的河涌中，当该区域出现洪水现象时，水资源的排放需要利用退水泵进行排水处理，而洪水发生的几率、时间等极为有限，在洪水即将来临之际调节变压器的负荷参数，使得电气运行的负荷充分满足实际的退水泵运作需求，降低电气设备与电力能源的损耗。
2、变电所设置
变电所内设置时干式变压器、直流屏、低压抽屉式配电屏、低压配电柜、高压配电柜等，通过对变电所内各项电气设备的参数调节与设置，能够实现对整合污水处理厂电气系统的控制与管理。变电所的位置设置应当处于电路负荷的中心，污水处理厂中鼓风机房、进水泵房等电气设备负荷较大，由此变电所的设置应尽可能靠近这两处位置，通过缩短电缆的铺设长度降低供配电系统的电力资源、电压的损耗，达到节能的效果。
3、电缆选择与应用
电缆的选择与应用具有一定的经济性原则，如若污水处理厂在电气设置过程中选用质量相对较高、而性价比较低的电缆，将在电缆设计上耗费大量的资金，现阶段，电气设计注重节能效果与经济效益相结合，在实际的电路铺设过程中，针对负荷要求程度的不同选择材料与价格相对适中的材料进行铺设，既能从整体层面降低材料的损耗，又能帮助污水处理厂节省资金。另外，还需从技术层面思考电缆的选择的具体策略，电缆的电阻与线路的长短成正比，与电缆横截面的面积大小成反比，由此，尽可能通过整体的电气设备布局缩小电缆铺设的长度，并在电流不断的情况下尽可能增大横截面积，使得电缆的电阻值尽可能的保持在较小的范围内，现阶段污水处理厂多采用铜电缆作为电缆的主要原材料。
4、变压器的选择与应用
变压器是污水处理厂电气设计中的必备设计，据数据统计变压器对电力资源的损耗占据整合电气系统的0.8%，具体的损耗形式包括铁损和线损两种，等变压器的负载率达到50%时，变压器的电能消耗最小，但也不会降低变压器的铁损。当变压器的负载率过低时，可以降低变压器的铁损，但线损量消耗较大，由此，变压器的选择需要综合考量具体的经济适用性，从经费层面、电气设计的有效性层面等进行变压器的选择与应用。
5、无功补偿设计
污水处理厂电气设计中的无功补偿设计，可将电路负荷数值作为参考依据，综合运用集中补偿、就地补偿等装置，如在变电所负载量较大的区域设置自动式的无功补偿设置，通过传感器对谐波电流量的检测，及时针对电气系统做出补偿措施，保障电气设备线路运行的安全，降低电气线路的损耗，以提高电力资源的应用效率。
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6、谐波处理设计
电气系统中的非线性线路负载较多，不可避免的存在谐波现象，如不能对产生的谐波进行有效的抑制与治理，将影响整个电气系统的电能传输利用效率，造成电力资源的消耗，针对谐波的处理主要采用接线方法对变压器的相关点进行连接，进行无源滤波器、有源滤波器等设备的设计与安装，加强电气系统抗谐波的能力，抑制谐波对电气系统的干扰，从而达到节能的目的。
二、污水厂的照明系统设计
污水厂的照明环境主要为工作间、构筑物、厂区道路。在照明的设计上要考虑不同环境对照明的需求，选择合适的光源、灯具以及配件，对灯具有防护要求的要做好防护以及设置好应急照明，保障工作人员的操作安全。
1、工作照明
某工程主要为工作照明，配电室设置应急备用照明，厂区沿道路两侧设路灯，值班室、厂区做警卫照明。车间内选用防水防尘灯，中央控制室、配电室灯具选用正常应急两用灯、加氯间灯具选用隔爆灯。业务室、配电室灯具为双管荧光灯，其余灯具均为节能灯具，业务室标准照度为300LX，配电室标准照度为200LX，车间标准照度均为200LX，泵房动力站等标准照度为100LX。
2、应急照明
某工程辅助用房、污泥脱水机房、鼓风机房和中水回用泵房等大空间用房、走廊、安全出口、楼梯间及其前室等公共场所设置应急照明及疏散标志灯，疏散指示装高0.5m，出口指示安装于门上0.1m。终端灯具采用24V电源供电，光源为寿命长、能迅速点亮光源的LED灯；变配电室、设备用房等的备用照明照度值按不低于正常照明照度值设置，其连续供电时间不小于180分钟；疏散指示照明的照度不能低于5LX，在安全出口、走廊、楼梯间和楼梯间前室的主要出入口都要设置相应的疏散照明。
三、污水厂防雷接地设计
某工程的防雷接地保护措施如下：配电室采用TN-S接地系统，其他的单体建筑物、构筑物等均采用TN-C-S接地系统。所有建筑物都做等电位联结，全部工艺管道、水管道都与等电位接地干线联结，在电缆入房处设总等电位联结端子箱并做重复接地。对移动设备的电源插座采取漏电保护措施，漏电保护动作电流≤30mA。厂区电气工作接地、安全接地、建筑物防雷接地、计算机系统接地，共用一套接地系统，利用基础钢筋网并辅之40×4扁钢作为接地装置，接地电阻小于1Ω。
本设计在电源总进线配电柜安装一组避雷器，对厂区电气设备进行防雷保护；某工程加氯加药间按二类防雷设计，其余建筑按三类防雷设计。
四、污水厂电气线路的敷设
线路敷设应当进行合理的设置，以减少配电线路长度，降低电能损耗为主要铺设原则，最大程度的节约能效，并且要考虑线缆的腐蚀问题，做好防护措施。
厂区内主要动力电缆采用电缆穿PVC-C管暗敷设，其余设备及控制电缆采用电缆沟敷设，局部采用电缆直埋暗敷设。直埋电缆采用交联聚乙烯绝缘、聚乙烯护套铜芯铠装电缆；建筑内照明电缆采用铜芯电缆穿金属保护管暗敷设，动力设备电缆及控制电缆采用铜芯电缆穿金属管暗敷设或电缆桥架敷设。
结束语
总而言之，污水处理厂电气设计主要包括对供配电系统、电机设备、照明系统等设计，而节能措施的开展需要根据各个系统的运行情况，通过对负荷参数、变电所设置、电缆选择与应用、变压器的选择与应用、无功补偿设计、谐波处理设计等具体节能措施的开展，促进污水处理厂电路设计节能的有效性不断提升。
参考文献
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论文作者:张迁
论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：污水处理论文; 电缆论文; 电气论文; 系统论文; 变压器论文; 负荷论文; 节能论文; 《城镇建设》2019年10期论文;