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[摘 要]近年来在我国经济高速发展下带动城市建设工业建设加速发展，城市的面积不断的在扩大，城市居民的生活污水以及工厂排出的工业污水（两者统称城市污水）对环境的影响越来越大。因此污水的处理和合理的利用广受人们的关注。文章主要通过污水处理工艺及电气系统，来分析污水处理厂电气节能应从变压器的选择，装置，电线电缆的布置，电动机，照明装置及结构系统等方面来介绍污水处理厂电气节能措施。我们城市的污水治理工作在科学技术的发展下将会越来越好，技术将会越来越先进，我们生活的环境也将越来越好。
[关键词]污水处理；系统；节能
中图分类号：TU7 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0101-01
1.污水处理工艺及电气系统
我国污水处理措施：由收集污水设施（包括各类污水管道，污水提升泵站等）收集污水到二次沉淀池去沉淀，然后再进入消毒出水池进行消毒，最后由排水管道将处理后的污水排入水体。虽然在我国有很多工艺来处理城市污水，但是差不多都是用的这个方案，但总的工艺流程差别不大。在配电房的配电系统（电压10Kv）：变压器（规格为10kv/0.4kv）和低压配电控制系统；和按要求布置在全厂的电缆线、电机组以及其他工作设备和照明设备等组成了城市污水处理厂的主要电气系统。确定配电房位置减少线路长度、合理选择高效低能耗的变压器、以及低压配电系统的补偿优化、合理的布置电缆线、以及悬着高效低能耗，高亮度低耗能的照明装置成为节能设计主要内容。
2硬件的节能措施
2.1变压器的节能实质
降低其损耗、提高变压器的运行效率是变压器节能的实质。铁损（空载损耗）和铜损是变压器的主要的有功损耗，铁芯材质对铁损的影响很大，负荷大小不影响铁损的大小但影响铜损，其关系是负荷电流平方成与铜损正比。短路损失是当负载电流达到额定值时铜损也叫负载损耗。
2.2合理的选择变压器
合理选用节能变压器成为城市污水处理厂设计的必要。空载损耗和负载损耗相对比较低的变压器就是我们要选择的节能变压器是指。相比之下s7系列要比s9系列平均空载损耗高10%，平均负载损耗高21%。因此很早我国就开始推荐使用s9系列节能型的变压器，明确规定停止生产和销售s7系列变压器产。在我国的技术的进步和市场的需求，现在有又一款新型变压器s11系列，和我国推荐的常用的s9型变压器相比，空载损耗和空载励磁电流以及噪声均有很大的下降。采用全密封结构高导磁取向的冷轧硅钢片卷绕的s11的空载损耗和励磁电流大幅下降，使该系列变压器可靠性的运行和更长久的使用寿命。
2.3最合适的负荷率
变压器的铜损和铁损相等时，此时变压器才会有最低耗能。经过计算，负荷率β2=50%～60%左右变压器的能耗最低，如果悬着β2=50%变压器，不仅会增加选择过程的难度，而且会增加运输、建设安装成本，综合考虑安装变压器的各项费用，同时又要考虑使用期内预留的余量，最经济节能的变压器的负荷率β2一般在75%～85%。
2.4合理选择和布置电线、电缆
电线、电缆的需要量大是在每一个工程中都很常见的现象，有的工程电线、电缆的需要量达到上万米。然而电路中电损与线路的长度有很重要的关系，合理设计减少配电线路长度来减少电能损耗，这是节省的电能是相当可观的设计方法。根据电学知识，我们都知道导体的电阻与线路的长度成正比，与线路的截面面积成反比，因此可以从从这几方面减少线路的损耗。
（1）按照电阻率的大小根据实际情况合理选择导体的材质，金银铜铝铁的电阻率按顺序逐渐变大，污水处理厂多为腐蚀性环境，根据造价，我们可选择铜质的电线和电缆。
（2）在电线和电缆铺设是能走弯路就不走，尽量拉直线。
（3）合理的选择电线电缆的截面积，既要最经济，又要满电线电缆在铺设时的强度和通过的电流允许。
2.5减少电动机的电能损耗
在实际工作做我们常常通过提高电动机的工作效率和功率来减少电动机的能损。设计中应采用高效率电动機是减少电动机电能损耗的主要途径。电动机通常是由备制造商统一制造运输和安装，所以只有在运行过程中只能贯彻节能措施。
3.低压配电系统无功补偿的优化
集中补偿和分散补偿统称无功补偿。操作简单性能可靠，只要并联一台合适的专用电容器在用电设备上就可以满足，没有必要外加其他的保护装置；不仅可以提高低压电网的功率因数，而且有效的降低了电线电缆中的线路损耗；经济效益好；低压线路的功率因数得到提高，以及线路末端电压波动减少等等都是分散补偿的无功补偿的好处。因为污水处理厂存在一般比较集中负荷，可以采用低压配电集中补偿，来选择低压配电房负荷中心位置。
4.照明系统节能
保证作业面视觉要求不降低、照明质量不降低和尽量使照明系统中光能的损失减少的前提下来设计设计节能照明。力求要能够最大限度地优先利用太阳光照明后再来利用利用电能。根据GB50034-2008《建筑照明设计标准》中的规定：各种场所的照明度标准值要满足工作学习以及生活中的视觉要求。不可随意提高或降低要求来设计其照明，并且要经济合理。综合办公楼、生产车间的室内照明和厂区的室外照明是污水处理厂的主要照明，因此要用比较大量照明设备。在污水处理厂场外的照明系统可采用智能控制，自动控制灯具的开关可根据不同区域、不同时段照明的需求来自动控制。在悬着照明装置时，我们要尽量选择一些高效低能的节能照明装置，随着科技的进步，科学产品的不断研发，现在涌现出不少的节能智能控制灯具。工厂还应考虑多使用太阳光这类天然光，高效不耗能。因此在设计厂房和办公大楼时，要加强其对窗户的设计，同是也不能呢个影响办公和生产工作。
5.设计自动控制系统的要点 设计自动控制系统的要点：
（1）系统设计的先决条件：安全可靠且稳定，高抗干扰性能的软硬件设备是最佳的选择，运行稳定可靠安全。
（2）性能高价格低，要以最少的投资，获取最高运行性能。
（3）为今后升级系统和技术改造的实现要求该系统有良好的扩展性。
（4）外形结构、安装要求以及选用的软硬件、系统的元件和自动控制系统功能等均要通用性强，方便维修和维护。
（5）因为系统整体软硬件结合组成的，保证系统能否广泛应用的，所以系统要具有良好的兼容性
（6）为了污水处理厂生产工艺和管理的满足并优化，良好的开放性是系统网络必须具有的。分散控制和集中管理的集散控制的系统的结构才能满足对生产工艺流程和污水处理厂的建筑总分布图情况以及生产管理的合理性。系统可以设为现场设备信号，控制站和中央操作站三级。控制网络完成站与站之间的通信，通过以太网系统可以完成与污水厂管理网之间进行通信，共享资源。设现场手动控制、中央控制遥控和自动控制是该控制的3种分系统功能。
6.总结
污水处理厂的节能措施有很多种，比如厂区的选址，厂区的布置，我们应该因地制宜，综合考虑，合理有效降低水泵的扬程，选择最优方案。为了真正达到节能的目的，对设备其原理、效果，性能、或从技术、经济上进行比较具体了解后在选用节能的新设备上，同时我们也也要满足低投资，高效益。我们应该了解当地城市污水处理厂自动控制系统的现状和特点然后选择合适的系统结构及配置。为了实现相应的系统功能要结合具体的生产工艺要求和处理规模才能达到，污水处理厂自动控制系统成功的关键就在于此。我们城市的污水治理工作在科学技术的发展下将会越来越好，技术将会越来越先进，我们生活的环境也将越来越好。
参考文献
[1]赵捷.污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现[J].电气技术，2006（04）.
[2]李春光，徐晓宇.污水处理厂设计和运行中的节能考虑[J].中国建设信息（水工业市场），2010（05）.
[3]常江，杨岸明，甘一萍，孟春霖，彭永臻，张树军，应起锋.城市污水处理厂能耗分析及节能途径[J].中国给水排水，2011（04）.
[关键词]污水处理；系统；节能
中图分类号：TU7 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0101-01
1.污水处理工艺及电气系统
我国污水处理措施：由收集污水设施（包括各类污水管道，污水提升泵站等）收集污水到二次沉淀池去沉淀，然后再进入消毒出水池进行消毒，最后由排水管道将处理后的污水排入水体。虽然在我国有很多工艺来处理城市污水，但是差不多都是用的这个方案，但总的工艺流程差别不大。在配电房的配电系统（电压10Kv）：变压器（规格为10kv/0.4kv）和低压配电控制系统；和按要求布置在全厂的电缆线、电机组以及其他工作设备和照明设备等组成了城市污水处理厂的主要电气系统。确定配电房位置减少线路长度、合理选择高效低能耗的变压器、以及低压配电系统的补偿优化、合理的布置电缆线、以及悬着高效低能耗，高亮度低耗能的照明装置成为节能设计主要内容。
2硬件的节能措施
2.1变压器的节能实质
降低其损耗、提高变压器的运行效率是变压器节能的实质。铁损（空载损耗）和铜损是变压器的主要的有功损耗，铁芯材质对铁损的影响很大，负荷大小不影响铁损的大小但影响铜损，其关系是负荷电流平方成与铜损正比。短路损失是当负载电流达到额定值时铜损也叫负载损耗。
2.2合理的选择变压器
合理选用节能变压器成为城市污水处理厂设计的必要。空载损耗和负载损耗相对比较低的变压器就是我们要选择的节能变压器是指。相比之下s7系列要比s9系列平均空载损耗高10%，平均负载损耗高21%。因此很早我国就开始推荐使用s9系列节能型的变压器，明确规定停止生产和销售s7系列变压器产。在我国的技术的进步和市场的需求，现在有又一款新型变压器s11系列，和我国推荐的常用的s9型变压器相比，空载损耗和空载励磁电流以及噪声均有很大的下降。采用全密封结构高导磁取向的冷轧硅钢片卷绕的s11的空载损耗和励磁电流大幅下降，使该系列变压器可靠性的运行和更长久的使用寿命。
2.3最合适的负荷率
变压器的铜损和铁损相等时，此时变压器才会有最低耗能。经过计算，负荷率β2=50%～60%左右变压器的能耗最低，如果悬着β2=50%变压器，不仅会增加选择过程的难度，而且会增加运输、建设安装成本，综合考虑安装变压器的各项费用，同时又要考虑使用期内预留的余量，最经济节能的变压器的负荷率β2一般在75%～85%。
2.4合理选择和布置电线、电缆
电线、电缆的需要量大是在每一个工程中都很常见的现象，有的工程电线、电缆的需要量达到上万米。然而电路中电损与线路的长度有很重要的关系，合理设计减少配电线路长度来减少电能损耗，这是节省的电能是相当可观的设计方法。根据电学知识，我们都知道导体的电阻与线路的长度成正比，与线路的截面面积成反比，因此可以从从这几方面减少线路的损耗。
（1）按照电阻率的大小根据实际情况合理选择导体的材质，金银铜铝铁的电阻率按顺序逐渐变大，污水处理厂多为腐蚀性环境，根据造价，我们可选择铜质的电线和电缆。
（2）在电线和电缆铺设是能走弯路就不走，尽量拉直线。
（3）合理的选择电线电缆的截面积，既要最经济，又要满电线电缆在铺设时的强度和通过的电流允许。
2.5减少电动机的电能损耗
在实际工作做我们常常通过提高电动机的工作效率和功率来减少电动机的能损。设计中应采用高效率电动機是减少电动机电能损耗的主要途径。电动机通常是由备制造商统一制造运输和安装，所以只有在运行过程中只能贯彻节能措施。
3.低压配电系统无功补偿的优化
集中补偿和分散补偿统称无功补偿。操作简单性能可靠，只要并联一台合适的专用电容器在用电设备上就可以满足，没有必要外加其他的保护装置；不仅可以提高低压电网的功率因数，而且有效的降低了电线电缆中的线路损耗；经济效益好；低压线路的功率因数得到提高，以及线路末端电压波动减少等等都是分散补偿的无功补偿的好处。因为污水处理厂存在一般比较集中负荷，可以采用低压配电集中补偿，来选择低压配电房负荷中心位置。
4.照明系统节能
保证作业面视觉要求不降低、照明质量不降低和尽量使照明系统中光能的损失减少的前提下来设计设计节能照明。力求要能够最大限度地优先利用太阳光照明后再来利用利用电能。根据GB50034-2008《建筑照明设计标准》中的规定：各种场所的照明度标准值要满足工作学习以及生活中的视觉要求。不可随意提高或降低要求来设计其照明，并且要经济合理。综合办公楼、生产车间的室内照明和厂区的室外照明是污水处理厂的主要照明，因此要用比较大量照明设备。在污水处理厂场外的照明系统可采用智能控制，自动控制灯具的开关可根据不同区域、不同时段照明的需求来自动控制。在悬着照明装置时，我们要尽量选择一些高效低能的节能照明装置，随着科技的进步，科学产品的不断研发，现在涌现出不少的节能智能控制灯具。工厂还应考虑多使用太阳光这类天然光，高效不耗能。因此在设计厂房和办公大楼时，要加强其对窗户的设计，同是也不能呢个影响办公和生产工作。
5.设计自动控制系统的要点 设计自动控制系统的要点：
（1）系统设计的先决条件：安全可靠且稳定，高抗干扰性能的软硬件设备是最佳的选择，运行稳定可靠安全。
（2）性能高价格低，要以最少的投资，获取最高运行性能。
（3）为今后升级系统和技术改造的实现要求该系统有良好的扩展性。
（4）外形结构、安装要求以及选用的软硬件、系统的元件和自动控制系统功能等均要通用性强，方便维修和维护。
（5）因为系统整体软硬件结合组成的，保证系统能否广泛应用的，所以系统要具有良好的兼容性
（6）为了污水处理厂生产工艺和管理的满足并优化，良好的开放性是系统网络必须具有的。分散控制和集中管理的集散控制的系统的结构才能满足对生产工艺流程和污水处理厂的建筑总分布图情况以及生产管理的合理性。系统可以设为现场设备信号，控制站和中央操作站三级。控制网络完成站与站之间的通信，通过以太网系统可以完成与污水厂管理网之间进行通信，共享资源。设现场手动控制、中央控制遥控和自动控制是该控制的3种分系统功能。
6.总结
污水处理厂的节能措施有很多种，比如厂区的选址，厂区的布置，我们应该因地制宜，综合考虑，合理有效降低水泵的扬程，选择最优方案。为了真正达到节能的目的，对设备其原理、效果，性能、或从技术、经济上进行比较具体了解后在选用节能的新设备上，同时我们也也要满足低投资，高效益。我们应该了解当地城市污水处理厂自动控制系统的现状和特点然后选择合适的系统结构及配置。为了实现相应的系统功能要结合具体的生产工艺要求和处理规模才能达到，污水处理厂自动控制系统成功的关键就在于此。我们城市的污水治理工作在科学技术的发展下将会越来越好，技术将会越来越先进，我们生活的环境也将越来越好。
参考文献
[1]赵捷.污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现[J].电气技术，2006（04）.
[2]李春光，徐晓宇.污水处理厂设计和运行中的节能考虑[J].中国建设信息（水工业市场），2010（05）.
[3]常江，杨岸明，甘一萍，孟春霖，彭永臻，张树军，应起锋.城市污水处理厂能耗分析及节能途径[J].中国给水排水，2011（04）.