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摘要：随着城市规模的不断扩大，城市污水排放量的不断增大，污水处理厂在水源净化和水资源的可持续使用上的作用越来越重要。而目前科技水平不断提高，自动化不断发展到各个领域，在污水处理厂也开始投入使用。
关键词：污水处理厂、电气自动化、方案设计
前言：
随着电气工程及其自动化的触角逐渐延伸向各个行业，污水处理厂的电气自动化也在不断推进过程中。涉及到相关污水处理的系统运行、自动调控以及电子与计算机技术的推广应用。
1、污水处理厂及电气自动化的概述
1.1污水处理厂电气自动化
现代，工厂的工业废水因其中污染物质或有毒物质过多，不符合国家的环保标准和自然的有限净化能力，因此要对污水进行人为的处理和净化，从而提高排放水的质量，这个进行加工处理污水的场所就是污水处理站。
电气自动化在污水处理厂的作用就是使得污水处理的过程使用的设备能达到自动控制的阶段，并同时引入计算机等技术实现系统运行的信息化自动化，达到高科技高水平的污水处理系统。
2、污水处理厂电气自动化的设计要点
2.1电气自动化系统的节能分析
电气自动化系统的节能设计应从变电设备的选择、变压器型号配备、减少电缆的损耗、电机配置及控制的优化、减少照明系统损耗这几方面入手。下面我们简述其中两个。城市污水处理厂的电气自动化设计时要使用节能型的变压器。即变压器是空载损耗和负载损耗的程度都较低的变压器。变压器的设计可以利用完全封闭的结构，从而提高电气系统运行的效率和使用的周期。从减少线路损耗的角度进行节能设计，在一个处理厂的工程施工中电线、电缆的需要量非常大，少则几千米，多则上万米，合理降低配电线路的电能损耗，节省的能源是非常大的。再有就是导体材质的电阻和电阻率，线路的长度越长、线路的截面积越小电阻越小，因此用电阻率低的材料做电缆传送设备，综上考虑，加之电缆的抗腐蚀性特点我们择优选择铜质的电缆而不是铝制的。电线、电缆铺设时要取直去弯，缩短线缆的长度。变压器的选址位置也应尽可能地离负荷中心近，减少低压电缆的长度。确定线缆的适宜的截面积。电线电路截面选择依据输电线的限流量高于线路的平均电流来确定，其次根据电能损耗和机械自动化的强度来进一步确认。
2.2电气系统设计的可靠性和合理性考虑
可靠性和平稳性的考虑是必不可少的。具备工业抗干扰性能强的软件和硬件设备对电气系统本身的效率提高也是一个有力的保障。运行的系统可靠性程度越高越是合理、高效，这是电气系统设计的前提。也要考虑性能价格比，只有用最的资金，得到最高的效益系统设计才能达标。扩展性设计的需求，系统的设计并非一劳永逸的。还要面临不断的升级和技术更新问题。通用性设计要求，系统的软硬件设备、部件、自动控制系统和外部构架、安装步骤这些都要求通用程度高，设计流程应加以优化和科学管理。电气系统的结构设计目的在于设计出分散职能控制中心、集中管理的集散型防控系统。系统由三部分构成：现场设备信号、控制中心、中央控制中心。各部分的联系由控制网络组成，资源信息都可以实现共享。其调控功能分设备手动控制、中央系统遥控和自动控制几类。
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3、污水处理厂自动化的巡检与管理
3.1电气设备运行的巡检
电气设备要定期进行巡视和维护工作，因此设备在设计阶段就制订了一系列规范的管理制度，如电气系统的检查制度、安全使用规则、交接班规范、设备的维修与保护守则等。为延长设备使用周期和操作员的安全，设备上需安装额外的零件，有漏电保护器、空气开关、熔断器、限位开关、紧急停止开关、液位刻度报警开关和排污泵警报元件等。按照规定及时对设备开展安全排查以及检测，将隐患及时排除。来减少以及杜绝日后重大的事故发生的可能性。发现问题就应立刻拉闸，马上维修或更换。污水处理厂最重要的部分也是使用最频繁的电气设备是电机。各种电机无论三相或者单相电机，也不分异步或是同步电机，温度都是它们重要的物理特征。都必须进行合理的控制。每天要对各个设备的温度进行记录汇总。得出的平均温度用于对比每天检查时的温度，从而判断电气设备电气工作是否超负荷和它运转的环境是否正常、用电设备和主回路等是否存在异常，有助于提前检查发现问题，及时消除电气设备问题与安全隐患。
电路以及电气设备出现故障，最直接的体现在电流、电压大小的波动上。他们的关系是电流大时，电压减小。污水处理厂的电气设备亦是如此。所以不仅装置会出现超负荷情况，有保护功能的断路器也会有过载情形，这种条件下，值班工作人员工作中应关注电气设备运行时的电流电压情况并认真记录。
3.2电气系统的管理与措施
污水处理厂存在一个不容忽视的问题就是腐蚀的问题，腐蚀可能导致连带的反应。例如，电气设备的金属开关的触点表层遭到腐化，就能引发电气设备连接体电阻值增大，对电气系统的安全和准确度、稳定性产生重大的影响。譬如就有污水处理厂的空气开关因为使用时温度畸高被烧坏，引发局部系统瘫痪。据供电部门的技术鉴定分析得出，总结出是腐蚀问题引发了触点过热，最终使得开关失灵，成为了故障的是首要原因。
还有腐蚀性气体在污水处理厂是无法回避的难题，但是我们并不是降低腐蚀性气体对设备的腐蚀作用。比如对于室外露天或半裸露在空气中安装的设备，应使用气闭性较好的电器元件。在露天的阀门外层扣上防水的隔离罩或涂刷防腐蚀油漆，把系统控制开关还有阀门上端的竖杆全部罩起来，防止雨水的腐蚀和冲刷。至于那些电气设备和线路很集中且腐蚀性气体密度较高的部位，像是泵房、电房，我们在设计时就尽量选择在封闭低空区域和地面的孔洞区域，使得气体在建筑的高处引风形成对流冷却。还有个别腐蚀性气体密布的处理厂内部区域，例如接线箱的端子排，能使用绝缘硅脂把端子包裹起来。
污水处理厂内一个完整的电气系统的设计应具备防雷电感应的接地装置。应与电气设备接地装置共用，其工作接地电阻要小于或等于十欧姆。应对各配电房的接地电阻进行年度检测，定时监控接地引入线的状况。整个厂区将电气设备全部保持接地连通，以保持电位对等。避雷装置为独立地网。使用通讯设备系统同时与之相连，这对采用通讯模式的防雷设施上，有较好的推动作用。经过改造后的污水处理厂的全厂电气设备地网相连结，接地电阻符合规定标准，事故发生率也大大降低了。为加强电气设备对雷电的防护，为每个户外工作电机配备了有防雷功能的断路器、开关，并同时配备了有效控制回路的防雷器，通讯防雷器，采取通讯隔离和外层接地措施。户外仪表安装了专用工作电源防雷器，模拟量防雷器。经过上述设计提升后，目前的电气设备，可以很大程度上提高应对雷电袭击的能力。防雷器的推广使用和取得的效果，能够有力地证明，污水处理厂的电气设备的巡检与管理，防雷器的作用不容小觑。
结束语
我们纵观城市污水处理厂自动控制系统的情况和趋势，根据实际的生产要求和处理规模，对电气自动化进行合理的设计，实现污水处理厂相应的系统功能。使得污水处理厂在科技进步和推动社会发展的路上实现有效的自动化控制，从整体上提高处理效率。实现节能和高效的双重发展目标。
参考文献
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[2]洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理仁[M].北京科学出版社，2010.09
[3]汪凯军，贾立敏，城市污水处理新技术开发与应用仁[M].北京化学工业出版社，2009.
论文作者:管永亮
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/25
标签：污水处理论文; 系统论文; 电气设备论文; 设备论文; 电气论文; 电气自动化论文; 电缆论文; 《电力技术》2016年第4期论文;