某县某镇污水处理厂及配套管网工程.docx

1、某县某镇污水处理厂及配套管网工程4.8 电气设计采用规范与标准1、民用建筑电气设计规范（JGJ16-2016）2、20kV及以下变电所设计规范（GB50053-2013）3、供配电系统设计规范（GB50052-2009）4、低压配电设计规范（GB50054-2011）5、建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）6、电力工程电缆设计规范（GB 50217-2007） 7、建筑设计防火规范（GB50016-2014）（2018年版）8、电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准（GB 50168-2018）9、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-2016）10、电气装置安装工

2、程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范（GB 501712012）11、建筑照明设计标准（GB50034-2013）12、城镇排水系统电气与自动化工程技术规程（CJJ120-2018）13、小城镇污水处理工程建设标准建标148-201014、与本工程相关的其他设计规范4.8.1 设计范围1、设计内容1）变配电室设计2）用电设备供电设计3）照明及防雷接地设计4）电缆敷设设计2、设计分界点以10kV电源进线开关为设计分界点，进线开关以下部分属本次设计范围，以上部分属当地电业部门设计范围。4.8.2 供电电源本工程对电源的可靠性要求较高，属于二级供电负荷，变配电间、主要污水处理设备及重要风机及泵类为二

3、级负荷，其它电力、照明负荷均为三级负荷。本工程引入一回10kV市政电源+柴油发电机（250kW）备用电源的供电方式。10kV电源采用架空线引至厂外终端杆，经电缆线引入厂内10kV变配电间。高压配电室设专用计量装置，由供电部门管理。4.8.3 用电负荷污水处理厂负荷计算见下表。表4.8-1 电气负荷计算表序号设备名称功率(kw)安装数量使用装机功率(kw)运行功率(kw)需要系数计算系数计算负荷KcCOSTanPjs（kw)Qjs(kvar)Sjs(kva)1循环式齿耙清污机0.75221.51.50.80.80.751.20.91.52螺旋输送压榨一体机1.5111.51.50.80.80.7

4、51.20.91.53潜水搅拌机2.2224.44.40.80.80.753.522.644.44污水提升泵112122110.850.850.629.355.8115电动葫芦2.8112.82.80.20.51.730.560.971.126循环式格栅除污机0.75110.750.750.80.80.750.60.450.757螺旋输送压榨一体机1.5111.51.50.80.80.751.20.91.58潜水推流器2.2224.44.40.850.850.623.742.324.49潜水搅拌机1.1111.11.10.850.850.620.940.581.110混合液回流泵421840.

5、850.850.623.42.11411调节堰门0.55110.550.550.20.51.730.110.190.2212中心传动刮泥机2.2112.22.20.80.80.751.761.322.213回流污泥泵5.521115.50.850.850.624.682.95.5114剩余污泥泵1.5111.51.50.850.850.621.280.791.515中间水池提升泵5.521115.50.850.850.624.682.95.5116中间水池提升泵5.521115.50.850.850.624.682.95.5117反冲洗水泵222144220.850.850.6218.711.

6、592218反冲洗水外排泵5.521115.50.850.850.624.682.95.5119浆式搅拌机1.5334.54.50.850.850.623.832.374.520污泥泵2.2214.42.20.850.850.621.871.162.221厂区回用水泵112122110.80.80.758.86.61122中心传动浓缩机2.2112.22.20.80.80.751.761.322.223框式搅拌机0.75221.51.50.850.850.621.280.791.524生化池曝气风机222144220.80.80.7517.613.22225曝气生物滤池反洗风机18.52237

7、370.850.850.6231.4519.53726曝气生物滤池曝气422880.80.80.756.44.8827PAC加药装置0.55110.550.550.80.80.750.440.330.5528PAC加药泵0.25210.50.250.850.850.620.210.130.2529PAM加药装置1.3111.31.30.80.80.751.040.781.330PAM加药泵0.25210.50.250.850.850.620.210.130.2531次氯酸钠卸料泵1.5111.51.50.850.850.621.280.791.532次氯酸钠加药泵0.18210.360.180

8、.850.850.620.150.090.1733电动葫芦111110.20.51.730.20.350.434高压隔膜板框压滤机2.95112.952.950.80.80.752.361.772.9535水平无轴螺旋输送机2.2224.44.40.80.80.753.522.644.436倾斜无轴螺旋输送机2.2000.850.850.6200037压榨水泵112122110.850.850.629.355.81138清洗水泵221122220.850.850.6218.711.592239板框进料污泥泵321630.850.850.622.551.58340空压机1.5111.51.50.

9、80.80.751.20.91.541冷干机1.1111.11.10.750.80.750.830.621.0442FeCl3投加泵1.1212.21.10.80.80.750.880.661.143PAM加药装置1.3111.31.30.80.80.751.040.781.344PAM加药泵0.25210.50.250.850.850.620.210.130.2545电动单梁起重机111110.20.51.730.20.350.446综合楼501150500.60.90.483014.433.2846照明121112120.80.90.489.64.6110.65396.46286.2322

10、3.24141.23264.92同时系统0.85189.75 120.05 224.54 补偿容量55.99 补偿后189.75 64.05 200.27 变压器损耗3.00 12.02 计算负荷192.76 76.07 207.23 补偿后功率因数0.93 变压器SM11-10/0.4KV 315KVA 变压器负荷率0.66 4.8.4 主要供电指标用电负荷：按照工艺专业提供的设备明细表，经负荷计算，计算结果如下：一期设备安装总容量为396.5kW，运行功率为286.2kW；计算负荷：Pjs=192.8kW，Qjs=76.1kvar，Sjs=207.2kVA； 无功功率：180.1kvar自

11、然平均功率因数0.80补偿电容容量：100kvar补偿后功率因数：0.95企业年有功电能消耗量：Wy=aavPcTn kWh=0.75x192.8x24x365=1266696 kWh企业年无功电能消耗量：Wry=avQcTn kvarh=0.8x76.1x24x365=533308.8kvarh本工程变配电间选用一台315kVA变压器，变压器负荷率0.66，当变压器发生故障或电源检修时，低压侧设低压集中补偿电容器柜，使补偿后的功率因数达到0.95及以上。4.8.5 变配电间和供电系统1）高低压配电系统根据现场实际情况及工艺专业的要求，在厂区中部设配电间一座。配电间设低压配电间。配电间负责全厂

12、建、构筑物用电设备的供电。低压侧采用单母线+应急母线段接线方式，平时主变压器运行，母联断开。当电源故障或变压器检修时，母联开关闭合，由柴油发电机供电，但仅限二级负荷运行。变压器与低压柜采用拼装，并排布置。进线开关、联络开关之间要求机械联锁及电气联锁。2）保护与计量低压用电设备及馈线电缆设短路瞬时和过载保护。在10kV设杆上计量装置（当地供电部门定）。3）无功功率补偿本工程无功功率因数补偿方式采用低压电容器补偿，在变配电间低压侧集中补偿，补偿后的功率因数达到0.95及以上。4.8.6 整体设计1）控制方式用电设备设就地控制箱。采用手动和自动控制两种方式，手动方式时可在机旁控制箱或机旁按钮箱上操作

13、。自动控制时由PLC自动控制。2）环境条件和设备选择有防水防尘要求的场所采用相应等级的防水防尘或密闭设备。3）配电设备的安装方式配电箱的安装方式分为嵌墙暗装或挂墙、落地明装，嵌墙暗装或挂墙明装的安装高度为距地1.5米，开关的安装高度为1.3米。插座均沿墙暗装，安装高度距地0.3米。4）导线选择和线路敷设各建筑物内大功率设备及重要设备采用YJV-0.6/1.0kV铜芯交联聚氯乙烯绝缘电缆沿电缆桥架或穿钢管埋地暗敷。对于照明、插座等设备用电量小且分布比较分散的场所，采用BV-450/750V塑铜线穿钢管敷设至各个用电设备。变配电间至各个建筑物的电源线路采用YJV22-0.6/1.0kV铠装铜芯交联

14、聚氯乙烯绝缘电缆沿电缆沟敷设。消防线路及应急照明线路采用耐火型电缆，保护层厚度不小于30mm。4.8.7 照明系统1）照明种类变配电间和中控室设一般照明和应急备用照明。工作站楼设一般照明和供人员疏散用的应急疏散照明。其它需要照明的建筑物和构筑物设一般照明。工作照明电源引自就近的照明配电箱，供人员疏散用的应急照明灯具选用带镉镍电池的照明灯具，其电源引自就近配电箱的专用回路。2）照度选择工作车间 100lx值班室 300lx 中控室 300lx高、低压配电间 200lx3）光源与灯具选择工作车间照明采用高效节能型荧光灯或ZJD型金属卤化物灯或LED灯，分散控制；值班室、办公室及中控室等采用高效节能

15、型荧光灯，分散控制；厂区室外道路照明采用LED灯。变配电间及中控室应急备用照明时间180min。当发生火灾时，应急疏散照明的照度值不低于该场所一般照明照度值的5%。应急照明时间30min。4.8.8 防雷、接地系统1）电气设备过电压保护在变配电间10kV进线及其母线上装设避雷器以防雷电产生的高电位。在各馈电回路装设过电压吸收装置，以防止高压开关操作时产生的过电压对变压器等设备造成损坏。为防止雷电波的侵入，高压及低压电源以电缆穿保护钢管敷设形式进出建筑物；相关金属构件在入户处就近与接地装置相连。2）建筑物防雷 变配电间、工作站等按三类防雷设计。屋顶设接闪带作为防直击雷的接闪器，利用结构柱内主筋做

16、引下线，利用基础钢筋作接地装置。具体按建筑物防雷设计规范进行设计。为防止雷电波的侵入，高压及低压电源以电缆沿电缆沟敷设、穿保护钢管敷设形式进出建筑物，相关金属构件在入户处做等电位联结。3）接地 本工程低压配电系统的接地型式为TN-C-S系统。室外道路照明采用TT系统。建筑物内的PE干线、电气装置的接地干线、水管、采暖和空调金属管道等金属体、建筑物柱内钢筋等做总等电位联结。变压器工作接地、低压线路保护接地、防雷接地、防静电接地、自控接地等采用联合接地，接地电阻不大于1欧。室外道路照明接地电阻不大于4欧。4.8.9 电气抗震设计抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计。内径不

17、小于60mm的电气配管及重力不小于150Nm的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽均应进行抗震设防。配电箱(柜)、通信设备的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求；当配电柜、通信设备柜等非靠墙落地安装时，根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定方式。当电气线路采用金属导管、刚性塑料导管、电缆梯架或电缆槽盒敷设时，应使用刚性托架或支架固定，不宜使用吊架。当必须使用吊架时，应安装横向防晃吊架；配电装置至用电设备间连线进口处应转为挠性线管过渡。4.8.10 节能与安全1）根据各种用电设备的性质，正确进行负荷计算，合理选择变压器容量，台数、结线型式及运行方式。选用DYn11接线S11型低损耗节能变压器 。2）根据负荷分布情

18、况，合理规划配电装置供电范围，深入负荷中心，合理选择配电线路导体截面，降低线路损耗。3）采用节能光源和高效灯具。选用电子镇流器和节能电感镇流器，以提高自然平均功率因数，减少损耗。合理选择照明开关控制灯具数量，以实现运行节能。4）采用静电电容器进行无功补偿以提高功率因数、降低损耗，补偿后功率因数达到0.95及以上。5）对变配电间主要出线回路设有功电度表，以便对用电单位耗能进行考核。6）厂内大功率电机采用变频器以降低能耗。7）根据环境特点，选用相应防护等级的电气设备，以保证人身安全。4.8.11 主要设备材料表4.8-2 主要电气设备清单序号设备名称型号规格数量单位备注1户外油浸式变压器S11-3

19、15/101台2低压配电柜GGD 2000x800x6005台3粗格栅及调节池配电箱非标、不锈钢户外型1只4粗格栅控制箱非标、不锈钢户外型1只5A2/O反应池配电箱非标、不锈钢户外型1只6潜水搅拌机控制箱非标、不锈钢户外型1只7污水提升泵控制箱非标、不锈钢户外型1只8细格栅配电箱非标、不锈钢户外型1只9细格栅控制箱非标、不锈钢户外型1只10潜水推流器控制箱非标、不锈钢户外型1只11潜水搅拌机控制箱非标、不锈钢户外型1只12混合液回流泵控制箱非标、不锈钢户外型1只13调节堰门控制箱非标、不锈钢户外型1只14二沉池配电箱非标、不锈钢户外型1只15回流污泥泵控制箱非标、不锈钢户外型1只16中间水池提

20、升泵控制箱非标、不锈钢户外型1只17深度处理池配电柜非标、不锈钢户外型1只18中间水池提升泵控制箱非标、不锈钢户外型1只19反冲洗水泵控制箱非标、不锈钢户外型1只20反冲洗水外排泵控制箱非标、不锈钢户外型1只21浆式搅拌机控制箱非标、不锈钢户外型1只22污泥泵控制箱非标、不锈钢户外型1只23回用水泵控制箱非标、不锈钢户外型1只24中心传动浓缩机控制箱非标、不锈钢户外型1只25框式搅拌机控制箱非标、不锈钢户外型1只26生化池配电柜非标、不锈钢户外型1只27反洗风机控制箱非标、不锈钢户外型1只28曝气风机控制箱非标、不锈钢户外型1只29PAC加药装置控制箱非标、不锈钢户外型1只30PAM加药装置控

21、制箱非标、不锈钢户外型1只31次氯酸钠控制箱非标、不锈钢户外型1只32压滤机控制柜非标、不锈钢户外型1只33输送机控制箱非标、不锈钢户外型1只34路灯灯高5.0米，光源:1x70WLED套2535250kW柴油发电机套136安装材料批14.9 仪表及自控设计4.9.1 设计依据1、甲方提供的设计任务书2、国家现行的有关设计规范、规程及标准低压配电设计规范GB50054-2011电力工程电缆设计规范GB50217-2018 过程检测及控制流程图图形符号和文字代号GB2625-81自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2013 建筑机电工程抗震设计规范 GB50981-2014城镇排水系统电

22、气与自动化技术标准 CJJ/T120-2018建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-20123、各相关专业提供的设计资料4.9.2 自控范围本工程设计范围包括厂内仪表及计算机监控系统，设计采用由可编程逻辑控制器（PLC）分站和中控室上位机组成的集散控制系统。4.9.3 设计原则唐县军城镇污水处理厂及配套管网工程作为军城镇地区新建的、重要的环境保护工程，应该达到较高的管理与自动化水平，自动化系统应保证在今后较长一段时间内能保持技术的先进性。1、根据工艺流程和水厂生产管理及自动化的要求配置在线检测仪表，仪表选型遵循可靠性高、使用方便、安装维护方便、价格合理的原则。2、监控系统设计采用开放的

23、分布式控制系统，立足于系统的的可靠性、先进性和适用性，为后续工程预留所需的扩充接口。3、监控系统主干网采用100M快速工业以太网，传输介质采用多模光纤。硬件设备采用模块式结构，每块模板具有独立的功能，电源、控制器、互相隔离的输入输出通道。软件采用模块化，以便于用户程序的编辑、调试、修改和更新。4、从安全考虑设置安全系统：周界报警系统和摄像监视系统的设计。安保系统的数据和图像的传输利用水厂自控系统的工业以太网。5、对水厂的仪表、自控系统和摄像系统作防雷保护设计。4.9.4 自控系统目前先进的自动化技术在污水处理厂已广泛应用，并发挥出显著的技术经济效益。实践证明对污水处理过程的实时监测和控制，能够

24、保证出厂水质，解放生产力，提高生产效率，降低能耗，因此选用既经济又实用的自控系统对整个污水厂安全、合理、科学的运行起着重要作用。根据本工程的实际情况及工艺要求，采用由中央控制微机和现场级各PLC控制单元组成的两个层次的集散系统。它集计算机技术、控制技术、通讯技术、显示技术于一体，通过通讯网络将中央级监控总站和若干个现场控制分站连接起来，构成集中管理、分散控制的微机测控管理系统。各现场分站能独立和稳定工作，从根本上提高了系统的可靠性。4.9.4.1 系统组成1）中央管理计算机在厂内工作站中央控制室设置两套中央管理调度机，互为热备。计算机配有彩色显示器、打印机、标准功能键盘，它主要完成对污水厂各工

25、段的集中操作、监视功能，通过简单的操作，可进行系统功能组态，监视报警，控制参数在线修改和设置，以及记录、打印等。彩色显示器可直观地显示全厂各工艺流程的实时工况、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌握全厂运行情况。2）现场控制计算机根据工艺流程，全厂共设5套可编程控制器PLC系统，其中2套工艺设备自带（除臭、污泥脱水机房）。各现场控制计算机选用抗干扰能力强的可编程控制器PLC系统，各终端机均采用模块化结构，这样系统硬件配置可以相当灵活且维修方便。1#PLC：主要完成粗格栅、细格栅、调节池、进出水仪表、A2/O反应池的设备自控和数据采集。1#PLC站设在综合工房二。2#PLC：主要完成深度处理池的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集，2#PLC站设在深度处理池附近。3#PLC：（设备自带）：主要完成污泥脱水机房