摘要：杭州市七格污水厂地处钱塘江下游强潮河口段，由主城区的第三污水系统、临平污水系统以及下沙污水系统的污水子系统组成，总体规模为150×104ｍ3/d，工程均采用Ａ/Ａ/Ｏ污水处理工艺，2016年提标改造后出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。公司对节能降耗什么重视，为搞好企业现代化科学管理，扎实开展能源基础管理工作。为了解决本厂能源花费大的问题，保证污水处理厂日常运行，本文介绍了污水处理厂电气节能的相关概念，从电平衡测试等分析了电气设备的节能措施。
关键词：污水处理厂；电气设备；节能措施
前言
随着时代的发展，能源消耗已成为全球关注的热点问题。为缓解能源危机，我国大力开展节能减排工作，使得各领域的企业和工厂都开始重视能源消耗问题。作为高耗能产业的污水处理，为求发展必须加快开展节能减排工作，以降低污水处理运营成本
1 污水处理厂工作机理分析
七格污水厂采用A2O工艺，其主要工艺包括：粗格栅、进水泵房、沉砂池、细格栅、生物池、二沉池、排江泵房。本厂电气系统主要有：35KV主变配电系统、10KV配电系统、低压配电控制系统、电机及相关工艺设备、照明设备、内部电缆等组成。为此，污水处理厂的电气节能也主要从减少照明系统损耗、电机配置及控制的优化、减少电缆的损耗、低压配电系统无功补偿优化、变压器配置、变配电房的选址等方面入手。
2 污水处理厂电平衡测试
对35kv/10kv10000kVA变压器1台，高压电机引入电缆8条，高压电机12台，低压线路55条，低压电机81台进行了测算，另测试43条低压线路运行功率因数及其电容补偿量。
2.1 变压器测算分析
公司主变为SCP-10000kVA变压器，经测算负载率为68.45%，效率99.24%，一期、二期1#、2#、3#变电所变压器为ABB品牌，经测算变压器加权平均负载率为38.77%，加权平均效率98.98%，符合市企业电平衡测试技术要求98%。
2.2 线路测算分析
高压电缆测算8条，综合效率99.98%，低压线路测算55条，综合效率98.22%，达到市企业电平衡技术要求97%的标准。测试运行功率因数时有5条低于0.7，主要原因为线路太长（120m），在其各线路末端配置201.89kvar电容。
2.3 电动机测试及分析
高压电机实测12台，容比66.67%、台比66.67%，经测算高压电机综合加权负载率86.46%，综合加权平均效率93.01%，低压电机实测73台，容比达到93.61%，台比87.00%，经测算电机综合加权平均负载率69.86%，综合加权平均效率90.47%。测试发现生物池曝气鼓风机采用阀门挡板来调节风量，这样既浪费电能，也对管路阀门的密封性能形成威胁。
我厂实施了采用变频改造，用转速调节来替代原风门调节，同时设置了工频与变频切换功能，当变频器发生故障时，鼓风机通过接触器直接供电，确保风机系统正常工作。
2.4 照明分析
据统计我公司照明总量2074套，合计功率171.147kW，其中节能灯969套，功率9.877kW，容比5.77%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经计算综合发光效率55.02%，表明公司在照明方面的节能意识还是比较强的，但公司生活及办公场所绝大部分 采用40W普通日光灯（315套），日光灯发光效率低。
3 污水处理厂节能措施
3.1 电气设备的节能措施
污水处理厂电气设备的节能措施，要把握好两个方面的内容，一方面要选择节能型变压器；另一方面要选择高效电动机。变压器作为污水处理厂电力主要变电设备，在选择节能型变压器方面，通过对变压器容量的计算和型号的选择，以及不同变压器节能和价格差的回收年限计算，尽量考虑选择损耗较小的节能型变压器。随着我国节能减排呼声的日益高涨，在电动机的选择方面，出水处理厂还应选择高效电动机。高效电动机是指比通用标准型电动机具有更高效率的电动机。对污水处理厂而言，由于电动机的损耗分布随功率大小和极数的不同而变化，从节约能源、保护环境出发，节能型高效电动机对污水回处理厂尤为重要。高效电动机从设计、材料和工艺上采取措施，降低各项损耗，提高电动机效率，可以达到污水处理厂电气设备节能的要求。
3.2 电气线路的节能措施
随着社会用电需求的日益增长，对污水处理厂电气线路提出了交高的要求，污水处理厂电气线路的节能措施，可以从三个方面采取措施，即电气负荷、电缆及导线截面和供电线路三个方面。在电气负荷方面，负荷的三相不平衡造成的线损是很大的，电气负荷应严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量保证三相负荷的平衡，达到三相供电平衡的目的。在电缆及导线截面方面，必须按照导线及电缆的经济电流截面，正确合理地选择输电导线的型号和截面，保持供电系统安全，可靠、经济的运行。在供电线路方面，变电所应尽量靠近负载中心，电缆耐张尽可能设在线路转角处，减少供电线路的长度，这样不仅可以降低线路损耗，而且还保证供电电压质量，促进污水处理厂电气线路的节能。
3.3 优化低压配电系统无功补偿
集中补偿和分散补偿统称无功补偿。操作简单性能可靠，只要并联一台合适的专用电容器在用电设备上就可以满足，没有必要外加其他的保护装置；不仅可以提高低压电网的功率因数，而且有效的降低了电线电缆中的线路损耗；经济效益好；低压线路的功率因数得到提高，以及线路末端电压波动减少等等都是分散补偿的无功补偿的好处。因为污水处理厂存在一般比较集中负荷，可以采用低压配电集中补偿，来选择低压配电房负荷中心位置。
3.4 照明系统节能
保证作业面视觉要求不降低、照明质量不降低和尽量使照明系统中光能的损失减少的前提下来设计设计节能照明。力求要能够最大限度地优先利用太阳光照明后再来利用电能。根据GB50034-2008《建筑照明设计标准》中的规定：各种场所的照明度标准值要满足工作学习以及生活中的视觉要求。不可随意提高或降低要求来设计其照明，并且要经济合理。综合办公楼、生产车间的室内照明和厂区的室外照明是污水处理厂的主要照明，因此要用比较大量照明设备。在污水处理厂场外的照明系统可采用智能控制，自动控制灯具的开关可根据不同区域、不同时段照明的需求来自动控制。在悬着照明装置时，我们要尽量选择一些高效低能的节能照明装置，随着科技的进步，科学产品的不断研发，现在涌现出不少的节能智能控制灯具。工厂还应考虑多使用太阳光这类天然光，高效不耗能。
结束语
总之，污水处理厂电气节能措施具有长期性和复杂性，在污水处理厂进行电气节能，应把握好污水处理厂供配电系统的节能措施、污水处理厂电气线路的节能措施、污水处理厂电气设备的节能措施、污水处理厂控制系统的节能措施和污水处理厂照明系统的节能措施五个方面的内容，只有这样，才能促进污水处理厂电气节能工作的开展，进而有效降低电能损耗，实现供配电系统及用电设备的经济运行。
参考文献：
[1]李春光.徐晓宇.污水处理厂设计和运行中的节能考虑[J].中国建设信息（水工业市场），2010（5）.
[2]林浩.论城市污水处理厂电气的运行管理[J].中国新技术新产品，2011（13）.
论文作者:李建强1,王诚兰2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：污水处理论文; 节能论文; 线路论文; 电动机论文; 变压器论文; 电气论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第13期论文;