地下污水廠電氣設計要點分析

劉慶

摘? 要：地下污水廠電氣設計相比于傳統的地上污水廠更為復雜，本文從供配電系統設計、照明設計、電氣消防設計等方面進行探討，為同類工程提供參考。

關鍵詞：地下污水廠;電氣設計;自控設計

1 引言

隨著對環境要求的日益提高和用地資源的緊張，目前已經有越來越多的城市選擇在地下建造污水廠。與地上式污水廠不同，地下式污水廠將所有構筑物組團布置，形成地下箱體，受地下空間相對封閉、布局復雜、部分區域含有有毒氣體等多重影響，其電氣專業設計越來越受到電氣設計人員的關注。下面針對南方某地下污水廠的電氣設計，做簡要分析和探討。

2電氣自控設計

2.1 負荷等級及供電電源

南方某地下污水廠建設處理規模10萬m3/d，采用全埋地下式“粗細格柵+沉砂池+AAO-MBR +紫外線消毒”處理工藝。

本工程按二級負荷設計，擬新申請兩路10kV供電電源，一用一備，每路電源均可承擔全廠100%負荷。

2.2負荷計算與配電系統設計

根據當地供電部門要求，在地上設置高壓配電間，地下箱體內設置2座低壓配電間。

負荷計算結果如下：1#配電所補償后有功1265kW、無功416kvar、視在1331kVA;2#配電所有功1243kW、無功409kvar、視在1308kVA。

廠區各配電變壓器的設置根據各變電所所轄供電范圍內的負荷大小，每個配電所均設置2臺配電變壓器，運行方式為一用一備。2座低壓配電間均設置2臺SCB13-1600kVA變壓器。

10kV側采用雙電源單母線分段的主接線形式，該接線形式可靠性高，運行成熟，且為廣大運行人員所接受。0.4kV低壓側采用雙變壓器單母線分段（含母聯斷路器）的主接線方式，進線斷路器與母聯斷路器配置三鎖二鑰匙機械與電氣聯鎖。

2.3照明設計

照明采用智能照明方案，燈具選用雷達感應燈具，封閉房間內采用電源模塊+開關驅動器+智能面板的方式，通過邏輯編程適應巡視、參觀、應急等不同情況下的要求。

2.4電纜敷設設計

廠內主要電纜采用橋架敷設，單體構筑物配電柜至設備端通常采用穿保護管敷設。橋架宜采用防腐性，如鍍鋅橋架或不銹鋼橋架。

在橋架的設計過程中，應密切與各個專業溝通，核實管線情況，合理確定各管線標高，避免出現管線沖突。

考慮到地下污水廠對防火的要求，動力電纜選用WDZ-YJY交聯聚乙烯絕緣低煙無鹵阻燃聚烯烴護套銅芯電力電纜，控制電纜采用WDZ-KYJY交聯聚乙烯絕緣低煙無鹵阻燃聚烯烴護套銅芯控制電纜，消防設備用電線路在以上電纜基礎上采用耐火電纜。

2.5消防電氣設計

消防電氣設計包括消防供配電系統、火災自動報警系統及聯動控制、電氣火災監控系統、消防電源監控系統、消防應急照明與疏散指示系統五部分內容。

（1）消防供配電系統

消防用電負荷屬于污水廠重要用電負荷，采用雙回路供電方式，并在設備末端設雙電源切換裝置。

（2）火災報警系統及聯動控制

火災報警系統采用集中報警系統。消防控制室內設置總線制智能型火災報警控制器、消防聯動控制器、消防應急廣播控制設備、消防專用電話主機、消防電源監控器、UPS不停電電源等設備，并配置圖形顯示及操作用計算機。

火災自動報警系統聯動的消防系統有：消火栓系統、自動噴淋系統、防火門監控系統、火災報警和消防應急廣播系統、消防專用電話系統、消防應急照明與疏散指示系統、非消防負荷切非系統、門禁系統。

（3）電氣火災監控系統

電氣火災監控系統由電氣火災監控器、電氣火災探測器及配套的剩余電流互感器組成。

電氣火災探測器及剩余電流互感器安裝在第一級低壓配電柜內。除進線柜、分段柜、無功補償柜、消防設備回路及備用回路外，均須安裝剩余電流互感器。

（4）消防電源監控系統

消防設備電源監控系統由消防設備電源監控主機、消防設備電源傳感器等設備組成，消防設備電源監控主機設于消防控制室內。消防設備電源傳感器安裝在消防設備配電箱的進線側，實時監測1路三相交流電壓及電流，采用總線方式與消防設備電源監控主機通信。

（5）消防應急照明與疏散指示系統

按《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB51309-2018），消防應急照明和疏散指示系統采用集中電源集中控制型，系統由應急照明控制器、應急照明集中電源、消防應急照明燈具、消防應急標志燈具等組成。

燈具采用A型消防應急燈具，光源為高亮度LED光源。

在消防控制中心安裝應急照明控制器并且與火災自動報警主機FAS聯動。

2.6自控及儀表系統

自動控制系統大部分與地上污水廠一致。地下箱體內PLC以及其他自控設備應采用防腐型，特別是預處理段腐蝕氣體嚴重。同時地下箱體內應保證信號覆蓋，完善地下污水廠安防系統。

地下污水廠空間封閉，環境潮濕，通風流通條件較差，污水處理過程中產生的有毒、有害氣體、可燃氣體難以排出，必須設置氣體檢測儀表。

在預處理區、生化池以及污泥脫水區設置硫化氫、甲烷、氨氣及氧氣濃度檢測計，其他區域適當設置氧氣濃度檢測計，保證運維人員安全。

3結語

地下污水廠是未來城市高速發展的趨勢，其占地小，空間利用率高，隨著各地區地下污水廠的建設，對電氣專業設計提出了更高的要求，在電氣設計時應該充分了解項目情況，與內部各個專業協調配合，積極與外部各職能部門溝通，找準影響設計的關鍵點，才能使設計更加合理，設計出與項目相匹配的優質設計成果。

參考文獻

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