城市污水处理厂电气工程施工及自动化控制分析

城市污水处理厂电气工程施工及自动化
控制分析
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摘要：在城市污水处理厂中，普遍会配置多种单体功率相对较高的设备，包
括粗细格栅、刮泥机、脱水机、风机、水泵等，且为了确保各个设备的运行安全，还要配套引入更多的保护、连锁以及监测装置，保证电气设备以及线缆等能够长
期安全稳定运行，这就使得城市污水处理厂电气工程的整体施工难度增高。

本文
通过某项目实施案例的分析，阐述应用合理的电气工程施工技术，结合自动化控
制系统的使用，可保障城市污水处理厂电气设备长时间高效与稳定的运行。

关键词：城市；污水处理厂；控制
引言
现阶段社会发展中，资源使用与人口数量增长之间存在的冲突愈发严重，水
污染问题已经在我国多个地区存在。

随着物联网、计算机等技术的创新发展，智
慧城市理念一经问世就受到各个国家的重视。

而智慧排水作为智慧城市中的核心
组成，依托于电气自控系统的设计，可最大化发挥出智慧排水的作用与功能。

正
因此，电气自控系统的设计，以及智慧排水的应用，已然成为各个污水处理厂的
重点研究课题。

1城市生活污水处理厂电气自控系统的设计方案
1.1涉及控制系统的设计
作为污水处理中电气处理应用的基础前提，电气设计需依据对污水处理厂实
际情况的分析，进行的电气控制的强化，高质量开展配电工作。

总结笔者独立设
计、制作某泵站自动控制系统，审核强弱电各系统图纸等工作的经验，得出电气
设计并非是指处理厂照明电气设计，而是针对自控系统的电气设计。

通常情况下，开关、熔断器为电气线路设置中常用的电器，而针对电气线路接通与断开的控制，则是以电气设备的触电特征来实现有效控制，确保电气系统中各个电机与电气始
终处于稳定状态，避免对民众日常生活造成严重影响。

1.2自控系统的设计
针对自控系统的设计，需秉持着资源信息共享、集中与分散管控的准则，结
合SCADA系统的应用，进行污水处理设备运行状态、处理工艺应用、各项参数的
全面监控。

实际设计过程中，需重视对操作水平与管理水平的提升，积极引进先
进技术工艺。

通过对模拟量与开关量的模拟来实现自控系统的有效设计，确保其
操控需求得到满足。

要想保证自控系统设计符合预期要求，需重视对污水处理情
况的综合分析，以此为依据强化系统设计。

例如在某污水处理厂改扩建工程自动
化项目施工过程中，笔者与施工方相关人员深入到现场对污水处理厂实际运行开
展考察调研，结合对考察资料的分析进行方案设计，最终实现自控系统满足污水
处理厂运行管理需要的同时，也减轻了一线工作人员的负担。

2城市污水处理厂电气工程的施工要点
2.1电缆桥架安装
污水处理厂中各种电气设备较多，各种型号的动力、控制电缆错综复杂，且
设备安装位置较分散，这对暗埋穿线钢管造成很大的困难。

结合使用单位意见，
经综合考虑，最终确定采用镀锌桥架进行布置，靠近设备处改用导管敷设，并通
过不锈钢波纹软管或普立卡管与设备电机接线盒连接。

桥架进场后，先要查验其
合格证和出厂检验报告，配件是否齐全，外观有无缺陷，检验合格后向监理单位
报验后方可组织安装。

安装前要结合施工图纸进行弹线定位，提高支架或吊架的
安装精度，在转弯、分支处采用专用成品配件，其弯曲半径不小于桥架内电缆最
小允许弯曲半径，保证桥架安装后的顺直度和美观性。

该工程采用的是镀锌桥架，所以桥架间不需要做跨接接地，但在变形缝处要做跨接接地，并设置补偿装置。

桥架直线长度超过30m时要设伸缩节，采用带槽活动桥架连接板，且螺栓留有缝
隙以便于伸缩。

同时，桥架间的连接应采用方颈圆头螺栓，圆头端在桥架内部以
防划伤电缆外皮。

按图纸要求沿桥架全长敷设热镀锌扁钢作保护接地体，并将保
护导体与桥架和支架做重复接地。

2.2线缆敷设
该项目涉及的大型电缆较多，出于成本和质量的考虑，应根据前期桥架的敷
设路由进行实测实量，考虑波折系数和各个终端设备的预留长度，并计入一定量
的损耗后一次性采购到位，以防长度不够而报废，或长度过长造成浪费。

在电缆
敷设前要结合现场情况确定电缆盘的位置，并配置与之相适应的输送机和电缆滚轮，一方面可以减少体力消耗以提高工作效率，另一方面可以避免地面上的碎石、玻璃片等杂物对线缆表面绝缘皮造成损伤。

电缆敷设过程中先临时绑扎，等同一
路径的电缆全部完成后再统一整理固定，并在首末端、中间30m、分支、拐弯处
设电缆标识牌，注明电缆编号、规格型号、起始位置及电缆长度。

从施工便捷性
和成品美观性的角度考虑，本次施工选择动力电缆和控制电缆同槽敷设，中间用
金属隔板分开，同时控制电缆选用屏蔽线，避免各个电缆在实际运行期间产生相
互干扰。

进出建筑物的电缆要设置保护管，保护管至少要伸出散水外坡200mm，
且要向室外倾斜防止地下水侵入。

保护管与电缆的间隙用沥青油麻填充密实，并
在迎水面一侧沿套管周边施做防水附加层。

导线或电缆在穿管前要先清除管内的
杂物以及积水，并在导管的管口装设护线口，避免线缆的绝缘皮被划破而造成漏
电或短路。

3城市污水处理厂电气工程自动化控制设计的措施
3.1完善控制体系，实现全厂监控
首先，技术人员在对电气与自控展开设计工作时，需要严格按照处理厂使用
需求、系统设计标准开展工作，树立正确设计理念，秉持集中管理、分布控制的
全新系统运行理念，保证能够通过完善设计提升处理厂的实际工作效率。

想要真
正提升人员的意识，不仅需要及时开展多样化的培训工作，使其能够合理地对电
气与自控系统进行设计，同时也需要相关人员自身加强工作的责任心，使其能够
树立正确的设计理念，从多个方面综合地考虑系统需要。

其次，需要对处理厂中
现有的监控体系进行完善，完善对应的制度，提升人员对于监控工作的重视程度，保证监控系统运行中获得的信息能够得到充分利用，为完善设计提供一定支持。

3.2设计供配电系统
在工程中污水处理厂的主要用电设备包括搅拌机、进水泵、消毒设备、鼓风
机等。

在实际的设计中，以相关设计规范为依据，需要将二级用电负荷应用于污
水处理厂中，适合将两路电源供电引入城市电网中，将单母线分段接线方式应用
于开关柜中，在中间设置母联开关，且此开关不自投。

将两个干式变压器设置出来，分别用于供电、备用，控制负载率在75%，一旦有故障存在于其中一台变压
器时，另一台变压器可以将全部负荷供电任务担负起来。

3.3安全配电设置
将落地配电箱底部适当抬高，控制在50mm，室外控制在200mm以上，防止配
电箱中进入老鼠等，同时对底座实施封闭操作。

另外，有两条母线与配电室相邻，如果一级负荷存在于每条母线中，需将防火措施应用于相邻母线中。

如果同一室
内有高低压配电设备，就要将二者距离控制好，通常至少在2m。

3.4选择设备
将具有较高可靠性、先进性的设备选择出来，并且遵守经济性、适用性原则。

应用的高压开关柜为中置式金属铠装置，主开关是真空断路器。

选择干式变压器，因为其优势比较明显，如优良稳定性、较高效率等。

结束语
为确保城市污水处理厂能够高效运行，强化电气工程建设并引入自动化控制
系统是必然选择。

在实际运行中，依托管线、配电柜等的合理安装设置，结合防
雷接地处理的优化展开，以及中央控制中心、各个生产车间控制站的强化搭建，
实现城市污水处理厂电气工程施工建设的升级，达到提升城市污水处理厂的电气
运行效率、质量水平以及安全性的目的。

参考文献
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