安科瑞能效管理系统在地下污水处理厂中的应用

原标题：JGD5节能管理控制系统在地底废水处置厂中的应用领域

李嵩

JGD5电气股份有限公司上海嘉定 201800

摘要：近几年,随着自然生态的明显改善，愈来愈多的卫星城开始工程建设地底废水厂。地底水厂将部份或所有处置违章建筑置于地底箱胃部，而厂房树上部份则弄成了自然景观滨江或森林公园。这样不但Aripuan借助了农地,健全了基础工程建设,也是创造卫星城宽敞自然环境的一个行业发展趋势。而地底废水厂的电气设计与树上不同，责任编辑从电力控制系统、避雷贴近生活、照明设备等方面阐述地底废水处置厂的特征，介绍了基于物联网技术EPC解决方案来提高废水厂的安全可靠平衡运行、节能减排和高效率网络管理。

关键词：地底废水厂；安全可靠平衡；物联网；EPC；高效率网络管理；

近几年，随着自然生态的明显改善，愈来愈多的卫星城开始工程建设地底废水厂。地底水厂将部份或所有处置违章建筑放于地底箱胃部，而厂房树上部份则弄成了自然景观滨江或森林公园。这样不但Aripuan借助了农地,健全了基础工程建设,也是创造卫星城宽敞自然环境的一个行业发展趋势。而地底废水厂的电气设计与树上不同，责任编辑从电力控制系统、避雷贴近生活、照明设备等方面阐释地底废水处置厂设计的特征。废水厂电子设备要求供电控制系统安全可靠性，通常不允许停水，中断供电控制系统将造成重大的经济损失，因废水厂供电控制系统损耗级别为三级，应选用两路电源供电控制系统，同时为确保控制器安全可靠性，备用一台柴油发电机，至少满足厂内应急通风通气、消防、警示灯设备等用电。地底式废水厂和树上厂相比，对配网控制系统的安全可靠性、安全可靠性要求更高。例如，地底式废水厂选用速闭闸或速闭阀确保损坏安全可靠，若这些电子设备的供电控制系统出现问题，则可能突然暂停损坏，影响正常生产;也可能无法暂停。

一、变主硅设置及电力控制系统控制系统

1.变主硅精心设计

废水厂的主要大功率电子设备包括空气冷却压缩机、提升泵、废水失水以及干宁成套电子设备等。变主硅应充分考虑工艺布局特征，紧邻损耗中心，并且断路器供电控制系统半径不宜太大，同时考虑电子设备运输的方便，尽量紧邻地底箱体通道精心设计。

2.电力控制系统控制系统

废水厂损耗级别通常为三级，宜选用小胜 10kV公交线路供电控制系统。10kV 配网控制系统选用单管式单向结线，放射式供电控制系统。各断路器均匀精心设计在10kV两段管式上。如有分变配室，分主硅10kV 宜选用公交线路断路器组方式，控制器通常引自主变主硅，在分变主硅李保林埃皮纳勒区损耗开关作为变压器检修时的接上点。主硅0.4kV控制系统宜选用单管式单向方式。工艺电子设备中损耗重要的电子设备(重要工务段的冷却水、Bijnor等)和电子设备组(废水失水及干宁控制系统、加药控制系统等)均由变主硅 0.4kV控制系统放射式供电控制系统。小容量电子设备如刮泥机、电动闸门、排冷却水等，选用动力配网箱及电子设备现场电控箱的两级配网方式，既确保了主要电子设备的供电控制系统可靠I生，又减少了电缆数量。

3.照明设备设计

地底箱胃部设正常照明设备与警示灯设备装置。选用智能照明设备控制控制系统,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，把照明设备效率与节能发挥到较佳状态，提高管理水平。由于对地底箱胃部的照度和安全可靠性要求高，并且潮湿自然环境对灯具及公交线路的影响较大，箱体大空间宜选用高效率防水防腐的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设备；疏散楼梯间、箱胃部疏散通道等区域设置疏散照明设备及疏散指示标志灯。警示灯设备可在现场手动控制，也可由消防控制室控制,火灾时或因故失电时,警示灯设备应能强制点亮。厂房道路及自然景观区域照明设备以装饰庭院灯具为主，灯具形式于建筑物风格与厂房绿化自然环境相谐调，衬托出宽敞、优美的气氛，满足人们对自然环境的美好愿望。

4.能耗分布

废水处置厂的能耗成本主要为电能、药物、燃料，其中电能消耗占有60~90%，我国废水三级处置电能消耗为0.19~0.36 kWh/m³，经过对城镇废水处置厂能耗状况及其影响因素进行分析，结果表明目前我国卫星城废水处置厂平均能耗为0.29kWh/m³，而美国废水处置厂平均能耗为0.2kWh/m³，日本为0.204~0.254kWh/m³。总体上看,我国在废水处理中的节能减排、优化运营方面起步晚，还存在很大的节能减排空间,而电能的消耗较大在废水提升泵、鼓风空气冷却和废水处置环节，较高的能耗水平在一定程度上影响了废水处置的工程建设和发展。

二、地底自然环境对电气设计的其他影响

1..变主硅的防水、防潮及防腐设计

由于变主硅位于地底箱体负 1层,上部为地面自然景观绿化种植,为避免变主硅顶部滞水,变主硅顶部应适当高于周围顶面,并选用钢筋混凝土掺入高效率抗裂防水剂的措施；变配电室内的墙面应选用防水涂料防水布等措施防渗水；变主硅内地面高于箱体负 1层底板，防止事故时废水进入变主硅。地底变主硅面临的另一个自然环境问题就是潮湿。为确保电气电子设备安全可靠运行，本工程所有高压开关柜内均设温湿度控制装置,自动调节柜内温度及湿度；变主硅内还增设独立的除湿装置来明显改善变主硅内的自然环境湿度。地底废水厂还需要特别考虑腐蚀性气体对电气电子设备的腐蚀问题。因此，变主硅内选用独立的新风控制系统，确保变配电室内始终处于正压状态，以防止腐蚀陛气体侵入变主硅。

2.自然环境对电气电子设备的影响

全地底水厂因整个箱体是一个封闭空间，内部含有废水池体、涉水管道及其内部的排水沟道等,整个箱胃部比较潮湿,而且废水损坏前端、好氧消化段、废水处置段均会产生硫化氢等气体腐蚀电气电子设备，虽然箱胃部设有机械通风及除臭装置,但通过对多个类似水厂的考察，未采取防潮防腐措施的电气电子设备被腐蚀较严重，给运行和维护带来了不便。因此,箱胃部各单体上的配网柜(箱)宜选用不锈钢或聚碳酸酯材质,电缆桥架选用不锈钢桥架。相对湿度较大时也可在箱胃部装设电热除湿装置。同时，箱胃部散热较慢，选择低压电气电子设备类型时,有必要考虑降容使用。成套装置或配网柜内精心设计回路不宜太紧凑，尤其是有变频器的回路,以防散热不利。

三、节能管理解决方案–AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台

JGD5电气具备从终端感知、边缘计算到节能管理平台的产品生态体系，AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台通过在废水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测废水厂能耗总量和能耗强度，重点监测主要用能电子设备节能，保护废水厂运行安全可靠可靠，提高废水厂能效，为废水处置的节能管理提供科学、精细的解决方案。

图1 AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台

1.保障供电控制系统安全可靠性

对废水厂配网控制系统中35kV、10kV电压级别配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV配置多功能计量仪表，用于监测各回路的电气参数和用能情况，可实时监控高低压电力控制系统控制系统开关柜、断路器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

废水厂存在大量的非线性负载，通过监测其配网控制系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施进一步提高供电控制系统安全可靠性。

图2 AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台主接线图

2.建立能源计量体系

AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台通过搭建计量体系，采集废水处置厂能源数据，显示废水处置厂的能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助其分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域帮助其了解各工艺环节能源消耗量，并且可细化到楼层、车间、产线、班组、工序，计算产品单耗、单位面积能耗或万元产值能耗，从而计算出能耗总量和单位能耗。

图3 能源流向图

3.数据集抄并实时计量

AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台提供自定义时间抄表功能，可以在任意时间，任意地点，完成对企业的三级计量体系数据阅览，减少了人工投入。同时各类保护、仪表主动定时上传数据，确保了能源时效性，为其节能减排，提供了基础数据支撑。

图4 数据集抄报表

4. 优化能源结构

AcrelEMS-SW智慧水务节能管理平台支持接入分布式光伏电站以及风力发电站，为企业提供分布式电站运行监测和发电日/月/年/累计收益和减排分析，支持自发自用、余电上网。在储能环节，平台接入BMS和PCS数据，支持充放电配置策略，并对电池管理控制系统提供实时预警，根据其损耗特征，削峰填谷，充分使用新能源，降低废水厂碳排放。