5.3.4.3 電氣設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)范圍本工程電氣設(shè)計(jì)范圍為污水處理廠10kV電源終端桿電纜頭以下部分的高、低壓變配電系統(tǒng);各建(構(gòu))筑物的動(dòng)力及照明配電,防雷,接地以及廠區(qū)內(nèi)電纜敷設(shè)和道路照明等內(nèi)容。2）供電電源本工程屬市政設(shè)施二類用電負(fù)荷單位，需要兩回路10kV電源供電，一路電源從就近變電站引來,另一路電源從就近高壓線T接。當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源應(yīng)能維持連續(xù)供電。3）負(fù)荷計(jì)算及變壓器容量選擇全廠電氣計(jì)算負(fù)荷為： 有功計(jì)算負(fù)荷Pjs=470kW 無功計(jì)算負(fù)荷Qjs=153kVAR 視在計(jì)算負(fù)荷Sjs=499kVA 考慮選用630kVA干式變壓器一臺(tái)。4）變配電系統(tǒng) 變配電間設(shè)于鼓風(fēng)機(jī)房，配電間內(nèi)設(shè)置高壓配電間、低壓配電間。一套10kV配電系統(tǒng), 兩路10kV進(jìn)線電源一用一備，進(jìn)線電源互鎖，采用單母線不分段運(yùn)行方式，并饋出一路10kV線至低壓配電間所設(shè)變壓器。10kV高壓配電柜選用環(huán)網(wǎng)柜柜，高壓配電開關(guān)為負(fù)荷開關(guān)加熔斷器。設(shè)單臺(tái)主變，其容量為630KVA。0.4kV系統(tǒng)采用單母線不分段的運(yùn)行方式。5）設(shè)備選型 10kV開關(guān)柜選用環(huán)網(wǎng)柜。0.4kV開關(guān)柜采用GGD型固定式開關(guān)柜。10/0.4kV變壓器采用環(huán)氧樹脂干式節(jié)能型變壓器。其它車間0.4KV動(dòng)力配電箱采用XL-21型。機(jī)旁控制箱，插座箱箱體采用防腐全絕緣箱。6）繼電保護(hù)及控制a10kV高壓系統(tǒng)10kV系統(tǒng)采用負(fù)荷開關(guān)加熔斷器保護(hù)。b低壓系統(tǒng)低壓總進(jìn)線開關(guān)設(shè)速斷，延時(shí)速斷及長(zhǎng)延時(shí)過電流三段保護(hù)。電動(dòng)機(jī)保護(hù)回路設(shè)速斷過電流及過負(fù)荷等保護(hù)。供電出線回路設(shè)速斷及過負(fù)荷保護(hù)。（c）低壓潛水泵電動(dòng)機(jī)(5kW以上)，全系列攪拌機(jī)除常規(guī)保護(hù)（短路、過負(fù)荷等）外，還設(shè)有漏油、滲水及濕度等潛水泵電機(jī)所需的專用保護(hù)。（d）全廠參與工藝過程的用電設(shè)備，其控制方式采用機(jī)旁就地控制、PLC集中控制及中心控制室控制的三級(jí)控制方式。在所有用電設(shè)備附近均設(shè)有機(jī)旁控制箱，用于就地控制方式。對(duì)小于37 kW的低壓電機(jī)采用直接起動(dòng)方式。對(duì)大于37kW的低壓電機(jī)采用軟起動(dòng)方式。7）電能計(jì)量在10kV進(jìn)線處設(shè)置專用計(jì)量柜，內(nèi)裝準(zhǔn)確級(jí)次為0.2級(jí)的電流互感器和電壓互感器，柜上儀表室內(nèi)安裝全電子式多功能交流電能表，對(duì)全廠用電進(jìn)行計(jì)量。另外在0.4kV側(cè)設(shè)專用照明計(jì)量裝置，對(duì)綜合樓，各建、構(gòu)筑物，廠區(qū)道路等照明進(jìn)行計(jì)量，與動(dòng)力分開。8）過電壓保護(hù)及接地為了防止配電裝置免遭來自輸電線路的大氣過電壓及雷電波的襲擊，在有關(guān)位置裝設(shè)避雷器。為了防止直接雷擊的侵害，按照規(guī)范要求在建筑物及變電所裝設(shè)避雷針（帶），并可靠接地。為了保證人身安全及設(shè)備工作接地的要求，所有用電設(shè)備外殼和中性點(diǎn)需要接地設(shè)備均應(yīng)可靠接地，接地裝置的接地電阻不大于1歐姆。工作接地、保護(hù)接地和防雷接地共用接地裝置，接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)。主接地線采用-40X4鍍鋅扁鋼，接地支線采用-25X4鍍鋅扁鋼，設(shè)備保護(hù)接地線采用-12X4鍍鋅扁鋼，接地裝置盡量利用建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)鋼筋作為接地極。9）照明及檢修網(wǎng)絡(luò)照明與檢修網(wǎng)絡(luò)采用380/220V三相五線系統(tǒng)。生產(chǎn)用房采用熒光燈、金鹵燈作為主要照明燈具。管理用房采用熒光燈、白熾燈作為主要照明燈具。行燈照明采用36V安全電壓。廠區(qū)室外采用庭院燈照明，廠區(qū)內(nèi)路燈在大門傳達(dá)室內(nèi)控制。10）電纜與電線敷設(shè)室外電纜、電線敷設(shè)采用電纜溝、電纜橋架、穿鋼管或直埋方式，建筑物內(nèi)采用電纜溝、電纜橋架或穿鋼管敷設(shè)。高壓電纜采用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鋼帶鎧裝銅芯電纜。直埋和電纜溝內(nèi)敷設(shè)的低壓電纜采用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鋼帶鎧裝銅芯電纜，其它電纜采用聚氯乙烯絕聚氯乙烯護(hù)套銅芯電纜。照明線路及小的動(dòng)力支線采用聚氯乙烯絕緣銅芯線。11）通訊設(shè)備在綜合樓內(nèi)設(shè)程控電話30門接線箱，便于廠內(nèi)外聯(lián)系。 為便于重要部門對(duì)外聯(lián)系，在中控室和配電間等處設(shè)有市內(nèi)直撥電話。5.3.4.4 儀表與自控設(shè)計(jì)污水處理廠自控系統(tǒng)遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則，污水處理廠儀表系統(tǒng)遵循“工藝必需、先進(jìn)實(shí)用、維護(hù)簡(jiǎn)便”的原則。設(shè)計(jì)方案力求滿足本工程污水處理工藝的特性，保證污水處理廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理。本期工程自控系統(tǒng)的硬件和軟件配置將充分考慮遠(yuǎn)期工程的需求。 1）設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍包括以下主要內(nèi)容：（a）根據(jù)全廠工藝生產(chǎn)流程及測(cè)控要求配置水位、流量、水質(zhì)分析、過程控制等檢測(cè)控制儀表；（b）根據(jù)全廠工藝和設(shè)備運(yùn)行要求采集工藝設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，配置相應(yīng)的自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)報(bào)警、安全保護(hù)裝置；（c）污水處理廠進(jìn)出水計(jì)量，在線連續(xù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，與污水管理部門的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。（d）主要工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和變配電系統(tǒng)主要電氣參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，傳送；（e）污水處理廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能；（f）工藝控制動(dòng)態(tài)模擬投影儀；（g）工藝管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能；（h）儀表電源、信號(hào)的傳送，設(shè)備狀態(tài)信號(hào)和控制命令的傳送，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接；（i）自控儀表的防雷、過電壓保護(hù)、接地系統(tǒng)。2）系統(tǒng)方案自控系統(tǒng)采用集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由可編程序控制器（PLC）及自動(dòng)化儀表組成的檢測(cè)控制系統(tǒng)，對(duì)污水處理廠各過程進(jìn)行分散控制，并由通訊系統(tǒng)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和動(dòng)態(tài)模擬屏組成的中央控制系統(tǒng)中央控制室，對(duì)全廠實(shí)行集中管理。各分控站與中央控制室之間由工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)場(chǎng)控制站與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表之間由開放式現(xiàn)場(chǎng)總線連接。 工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)模式， TCP/IP通訊協(xié)議，自適應(yīng)10/100Mbps傳輸速率。工藝設(shè)備的控制方式如下：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)模式：設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“就地”方式時(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)控制箱或MCC控制柜上的按鈕實(shí)現(xiàn)地設(shè)備的啟/停、開/關(guān)操作。自動(dòng)模式：現(xiàn)場(chǎng)控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式，設(shè)備的運(yùn)行完全由各PLC根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制?？刂萍?jí)別：就地控制優(yōu)先。本系統(tǒng)具體設(shè)置如下:在綜合樓設(shè)中央控制室，PLC子站三座。1#子站設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)房低壓配電間，負(fù)責(zé)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)房、MBR池，送水泵房、格柵等建構(gòu)筑物內(nèi)工藝用電設(shè)備的控制及相關(guān)儀表的工藝參數(shù)的采集，2#PLC子站設(shè)在消毒間，負(fù)責(zé)臭氧制備設(shè)備的控制(產(chǎn)品配套)。3#PLC負(fù)責(zé)對(duì)脫水設(shè)備的控制(產(chǎn)品配套)。3）硬解配置（a）工控機(jī)要求：CPU：雙核3.0GHz，4G內(nèi)存，1T硬盤，16XDVDRAW光驅(qū)，24LCD顯示器（分辨力=19201200）。（b）監(jiān)控軟件采用基于WindowsXP的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，具有：開放性，能支持各種I/O設(shè)備，如：PLC控制器，分析儀，遠(yuǎn)程終端。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，任何I/O服務(wù)器的數(shù)據(jù)可被任何計(jì)算機(jī)訪問，報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)表能集中處理或分散處理。（c）設(shè)置一臺(tái)彩色激光打印機(jī)（A3幅面），一臺(tái)噴墨打印機(jī)（A3幅面）。（d）各種模塊均可帶電插拔（e）技術(shù)參數(shù)的要求顯示器刷新率=60HzDO輸出接點(diǎn)容量：交流220V/3A，直流24V/1A，使用溫度：-2070濕度：595%相對(duì)濕度（不結(jié)露）系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間（MTBF）不少于20000小時(shí)。PLC平均無故障時(shí)間：100000小時(shí)，具有最小20%的備用I/O。（f）不間斷供電（UPS）系統(tǒng)：持續(xù)時(shí)間不小于180分鐘。4）軟件功能采集全廠各工段的工藝參數(shù)值，電氣參數(shù)值及生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息。根據(jù)采集到的參數(shù)和信息，進(jìn)行分析并建立各類數(shù)據(jù)庫(kù)，且對(duì)各類工藝參數(shù)值和電氣參數(shù)值繪出趨勢(shì)曲線(歷史數(shù)據(jù))，通過分析比較后找出最優(yōu)化運(yùn)行方案，改進(jìn)管理，優(yōu)化調(diào)度，保證出水質(zhì)量，降低能耗、藥耗、從而達(dá)到降低成本。操作站以友好的人機(jī)對(duì)話方式指導(dǎo)操作，在自動(dòng)狀態(tài)下用鍵盤和鼠標(biāo)器對(duì)有關(guān)設(shè)備進(jìn)行手操遠(yuǎn)程控制。操作站彩色屏幕(LCD)可顯示全廠平面及工藝流程剖面圖，電氣接線圖，并有動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)參數(shù)值顯示，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及事故報(bào)警等信息顯示。自動(dòng)生成生產(chǎn)報(bào)表(班、日、月)供生產(chǎn)管理之用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有診斷功能，可在線診斷故障部位并報(bào)警。5）過程控制:（a）格柵根據(jù)柵前與柵后液位差自動(dòng)開停。（b）沉砂池設(shè)備定時(shí)開啟。（c）MBR生化池:鼓風(fēng)機(jī)房其中一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，根據(jù)設(shè)在MBR生化池中的DO儀測(cè)的溶解氧值控制鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。根據(jù)進(jìn)水流量和MLSS值確定回流泵開啟臺(tái)數(shù)和速度。液位信號(hào)用于監(jiān)測(cè)池內(nèi)水位。（d）送水泵房:根據(jù)清水池的水位和送水管道上的壓力控制水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)。（e）鼓風(fēng)機(jī)房:根據(jù)MBR池的DO值控制鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速。（f）消毒間:臭氧消毒設(shè)備自帶PLC控制系統(tǒng)，根據(jù)工藝要求來控制運(yùn)行。（g）污泥脫水間:污泥脫水間根據(jù)儲(chǔ)泥池液位控制污泥濃縮脫水機(jī)運(yùn)行。（h）儀表間:儀表間所設(shè)儀表用于進(jìn)廠水質(zhì)和出水水質(zhì)檢測(cè)，主要檢測(cè)pH值、COD、氨氮等，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳至中控室的同時(shí)也通過GSM模塊傳至環(huán)保部門。6）工業(yè)閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CATV）:本系統(tǒng)分為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和保安監(jiān)視兩部分，監(jiān)視系統(tǒng)控制臺(tái)置于中控室內(nèi)，8臺(tái)帶有電動(dòng)云臺(tái)的攝像頭分別設(shè)于配電間、鼓風(fēng)機(jī)房，MBR池，送水泵站，門衛(wèi)等處。CATV系統(tǒng)建成后能滿足以下功能要求：（a） 每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)將圖像信號(hào)、聲音信號(hào)和報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確無誤地傳送到中心控制室。（b） 中心控制室對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行控制和操作。（c）中心控制室可對(duì)每個(gè)攝像機(jī)的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和回放。（d）CATV系統(tǒng)中傳輸通道選用有線雙工光纜傳輸模式，同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)置時(shí)充分考慮系統(tǒng)的可靠性、適用性、先進(jìn)性、可擴(kuò)容性和經(jīng)濟(jì)性。（e）通過主控多媒體接口單元可實(shí)現(xiàn)與中控室監(jiān)控服務(wù)器組成多窗口多平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)，將系統(tǒng)管理、操作控制、圖像顯示融為一體。實(shí)現(xiàn)圖像資源共享。主控多媒體配套軟件可提供全功能操作和完善的CAD程序和圖庫(kù)來繪制廠區(qū)電子地圖，通過點(diǎn)擊電子地圖的圖標(biāo)來調(diào)看任一前端點(diǎn)圖像，并可對(duì)云臺(tái)和鏡頭進(jìn)行控制。7） 控制信號(hào)電纜選型控制電纜選用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套軟電纜，信號(hào)電纜選用銅芯聚氯乙烯絕緣編織屏蔽聚氯乙烯護(hù)套軟電纜。8）電纜敷設(shè)污水處理廠儀表、自控電纜在電纜溝內(nèi)、電纜橋架內(nèi)和穿鋼管敷設(shè)。9）檢測(cè)儀表選型現(xiàn)場(chǎng)儀表是采集工藝參數(shù)的主要工具，應(yīng)選用性能價(jià)格比較高的智能型儀表。全廠儀表均采用高精度、高穩(wěn)定性、免維護(hù)或低維護(hù)量的數(shù)字、智能型自