摘要：隨著(zhù)城市化進(jìn)程的不斷加快,地下水污廠(chǎng)在城市建設中的作用越來(lái)越重要。然而,地下水污廠(chǎng)中存在著(zhù)許多危險因素,如有害氣體、液體和固體廢物等,因此要保證電氣安全。本文通過(guò)對地下水污廠(chǎng)電氣安全系統的設計進(jìn)行研究,提出了一種可靠的電氣安全系統設計方案,包括電氣火災自動(dòng)報警系統、漏電保護系統和接地保護系統等。該方案可以有效地保障地下水污廠(chǎng)的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：地下水污廠(chǎng);電氣安全系統;設計;漏電保護系統;接地保護系統

1引言

地下水污廠(chǎng)在城市建設中扮演著(zhù)重要的角色,負責對城市污水和廢物進(jìn)行處理和排放。然而,由于地下水污廠(chǎng)中存在著(zhù)許多危險因素,如有害氣體、液體和固體廢物等,因此要保證電氣安全。電氣安全系統是地下水污廠(chǎng)安全生產(chǎn)的重要保障措施之一,包括電氣火災自動(dòng)報警系統、漏電保護系統和接地保護系統等。

2電氣火災自動(dòng)報警系統概述

電氣火災自動(dòng)報警系統是地下水污廠(chǎng)電氣安全系統的重要組成部分,可以在火災發(fā)生時(shí)及時(shí)報警,避免火災的蔓延和擴大。在設計電氣火災自動(dòng)報警系統時(shí),需要考慮以下因素:

(1)選擇合適的火災探測器:根據地下水污廠(chǎng)的特點(diǎn)和環(huán)境條件,選擇適合的火災探測器,如感煙火災探測器、感溫火災探測器等。

(2)設計合理的報警系統:報警系統應包括報警器、警報器、警示燈等,以便在火災發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)出警報。

(3)設置報警聯(lián)動(dòng)控制裝置:在火災發(fā)生時(shí),報警聯(lián)動(dòng)控制裝置可以自動(dòng)切斷電源,避免電源繼續供電導致火災擴大。

3漏電保護及接地保護系統概述

3.1漏電保護系統

漏電保護系統是地下水污廠(chǎng)電氣安全系統中的一部分,可以有效地保護使用電器設備的安全性。在設計漏電保護系統時(shí),需要考慮以下因素:

(1)選擇合適的漏電保護裝置:根據地下水污廠(chǎng)的特點(diǎn)和環(huán)境條件,選擇適合的漏電保護裝置,如自動(dòng)斷路器、漏電斷路器等。

(2)設計合理的漏電保護網(wǎng)絡(luò ):在地下水污廠(chǎng)中,漏電保護網(wǎng)絡(luò )應覆蓋所有使用電器設備的區域,以便及時(shí)發(fā)現和切斷漏電電路。

(3)定期檢查和測試:漏電保護系統應定期檢查和測試,確保其正常運行。

3.2接地保護系統設計

接地保護系統是地下水污廠(chǎng)電氣安全系統中的一部分,可以有效地保護使用電器設備免受電擊。在設計接地保護系統時(shí),需要考慮以下因素:

(1)選擇合適的接地方式:根據地下水污廠(chǎng)的特點(diǎn)和環(huán)境條件,選擇適合的接地方式,如人工接地、自然接地等。

(2)設計合理的接地網(wǎng)絡(luò ):在地下水污廠(chǎng)中,接地網(wǎng)絡(luò )應覆蓋所有使用電器設備的區域,以便及時(shí)消除使用電器設備中產(chǎn)生的靜電荷。

(3)定期檢查和測試:接地保護系統應定期檢查和測試,確保其正常運行。

4安科瑞電氣針對智慧城市水務(wù)建設推出能效管理解決方案----AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

4.1平臺概述

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過(guò)在污水廠(chǎng)源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)安裝保護、監測、分析、治理裝置，用于監測污水廠(chǎng)能耗總量和能耗強度，監測主要用能設備能效，保護污水廠(chǎng)運行安全可靠，提高污水廠(chǎng)能效，為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細的解決方案。

4.2平臺組成

AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統由變電站綜合自動(dòng)化系統、電力監控及能效管理系統組成，涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務(wù)能源流的始終，幫助運維管理人員通過(guò)一套平臺、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統運行狀況，并且根據權限可以適用于水務(wù)后勤部門(mén)管理需要。

4.3平臺拓撲圖

4.4平臺子系統

4.4.1變電站綜合自動(dòng)化系統及電力監控

對水務(wù)配電系統中34kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實(shí)現遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時(shí)預警。

監測變壓器、水泵、鼓風(fēng)機的電流、電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。

4.4.2電能質(zhì)量監測與治理

水務(wù)中大量的大功率電機、水泵變頻啟動(dòng)導致配電系統中存在大量諧波，通過(guò)監測其配電系統的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容忍度指標分析其電能質(zhì)量，并配置對應的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

4.4.3電動(dòng)機管理

馬達監控實(shí)現水務(wù)中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動(dòng)機保護器能對過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護、監測和報警。準確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息，對電機進(jìn)行健康診斷和預防性維護。同時(shí)支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實(shí)現電動(dòng)機自動(dòng)或遠程控制，監視、控制各個(gè)工藝設備,保障正常生產(chǎn)。

4.4.4能耗管理

為水務(wù)搭建計量體系，顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗，通過(guò)能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域。

將所有有關(guān)能源的參數集中在一個(gè)看板中，從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)工藝環(huán)節的能耗對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

能耗數據統計采集水務(wù)中污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

能效分析按三級計量架構，分別進(jìn)行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車(chē)間/職能部門(mén)的能效水平進(jìn)行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過(guò)污水處理產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析，同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

4.4.5智能照明控制

系統為污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控制功能，盡量利用自然光照，實(shí)現室內、廠(chǎng)區照明的智能控制達到安全、節能、舒適的目的。

4.4.6電氣安全

（1）電氣火災監測

監測配電系統回路的漏電電流和線(xiàn)纜溫度，實(shí)現對污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站的電氣安全預警。

（2）消防應急照明和疏散指示

根據預先設置的應急預案快速啟動(dòng)疏散方案引導人員疏散。系統接入消防應急照明指示系統數據，通過(guò)平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。

（3）消防設備電源監測

監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時(shí)消防設備可以正常投入使用。

（4）防火門(mén)監控系統

防火門(mén)監控系統集中控制其各終端設備即防火門(mén)監控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開(kāi)路、短路等故障信號。系統采用消防二總線(xiàn)將具有通信功能的監控模塊相互連接起來(lái)，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，防火門(mén)監控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。

4.4.7環(huán)境監測

污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等場(chǎng)所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機或新風(fēng)系統，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境。

4.4.8分布式光伏監測

實(shí)時(shí)監測低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，逆變器運行監視，對逆變器直流側每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率，逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進(jìn)行監測，以曲線(xiàn)方式繪制上述監測的各個(gè)參量的歷史數據。

平臺結合廠(chǎng)區實(shí)際分布情況，通過(guò)3D或2.4D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車(chē)棚的分布情況，顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置，各個(gè)屋頂的裝機容量。

4.4.9工藝仿真監控

平臺通過(guò)2D、3D方式實(shí)時(shí)監視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動(dòng)機控制柜或低壓饋電柜安裝電動(dòng)機保護，進(jìn)行短路、過(guò)流、過(guò)載、起動(dòng)超時(shí)、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC、軟啟、變頻器等配合，實(shí)現電動(dòng)機自動(dòng)或遠程控制，監視、控制各個(gè)工藝設備,保障正常生產(chǎn)。

5總結與展望

本文通過(guò)對地下水污廠(chǎng)電氣安全系統的設計進(jìn)行研究,提出了一種可靠的電氣安全系統設計方案,包括電氣火災自動(dòng)報警系統、漏電保護系統和接地保護系統等。該方案可以有效地保障地下水污廠(chǎng)的安全生產(chǎn)。

參考文獻

[1]張偉.地下水污廠(chǎng)電氣安全系統的設計[J].建筑電氣,2017(10):56-58.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計應用手冊.2022.05版