飲用水和污水處理電力解決方案手冊

飲用水和污水處理
電力解決方案手冊市政水務(wù)設(shè)施分類 2 推薦的系統(tǒng)架構(gòu) 30
介紹 30
配電 4
小型提升和蓄水泵站 P1 30
與公共配電網(wǎng)的連接 4 小型增壓泵站 P2 31
中壓回路配置 5 中大型增壓或綜合泵站 P3 32
低壓回路配置 7 微型飲用水、污水處理廠 T1 33
備用發(fā)電機 9 小型飲用水處理廠 T2 34
不間斷電源 (UPS) 10 小型污水處理廠T2 35
電力監(jiān)控 11 中型飲用水處理廠 T3 36
電機控制 12 中型污水處理廠T3 37
大型飲用水處理廠 T4 38
大功率電機的供電 14
大型污水處理廠T4 39
不同控制系統(tǒng)的特性 15
淡化廠T3 40
電機保護 16
電機監(jiān)測 17 附錄 41
控制和保護監(jiān)測統(tǒng)計 17 飲用水、污水處理功能簡介 41
變頻器的保護和控制 18 泵送應(yīng)用中的能量和功率 41
推薦的控制和監(jiān)測解決方案 18 飲用水/污水處理廠分類與相應(yīng)處理功能單元對照表 42
設(shè)備選型 18 電氣安裝特性 44
針對常規(guī)控制方式的解決方案 19 電機保護 46
針對高級控制方式的解決方案 20 低壓開關(guān)柜的選型 47
針對高性能控制方式的解決方案 21
電機控制中心 21
節(jié)能增效 23
介紹 23
節(jié)能增效的實施 23
可以采取的優(yōu)化措施 24
基于智能設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu) 25
網(wǎng)絡(luò)支持成為便捷的方式 25
透明就緒 TM 26
節(jié)能解決方案 26
能源成本優(yōu)化解決方案 28
改善可用性和可靠性的解決方案 29飲用水和污水處理應(yīng)用中的電能
介紹
在水處理廠中，能源費用通常會占到全部運營成本的30%~50%，所以科學的電氣安
裝設(shè)計與嚴格的日常能源管理對于企業(yè)降低運營成本至關(guān)重要。
電氣安裝設(shè)計至關(guān)重要，特別是在減少能源損耗、減低設(shè)備和能源成本方面。
可以通過安裝測量與監(jiān)控設(shè)備等多種方法增強能源管理水平，抑制峰值負荷，從而
更好地確保連續(xù)供電。
施耐德電氣在水處理行業(yè)有著豐富的經(jīng)驗，能夠為水處理廠和遠程泵站提供各種優(yōu)
化的自動化與能源解決方案（配電和電機控制）。
本文旨在為配電和電機控制應(yīng)用提供相關(guān)系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)備選型參考。本文所推薦的
方法是基于在對水處理廠和遠程泵站進行分類的基礎(chǔ)上，以節(jié)能增效為理念，推薦
相應(yīng)的解決方案。
文中給出了解決方案示例（“推薦系統(tǒng)架構(gòu)”），包括單線圖和設(shè)備選型。
1市政水務(wù)設(shè)施分類
市政水務(wù)設(shè)施按照其功能和用途可分為：
每立方米 每立方米
● 遠程泵站
平均能耗 平均功率
● 水處理廠：飲用水、淡化和污水處理廠
供水（泵控） 5 Wh /提升1米 0.2 W / m
右表列出了水處理廠和泵站平均處理每立方米水
飲用水或污水處理 0.5 kWh 20 W
量所需的電力，以及每天處理1立方米水需要的相
應(yīng)功率。
淡化（反滲透） 4.5 kWh 185 W
關(guān)于泵控應(yīng)用中的能量和電力計算請參見附錄。
在下表中，我們假定泵站的需用功率大約為平均功率
的1.25倍。
確定供電變壓器的安裝功率時，應(yīng)當基于需用功率、
冗余要求并考慮到水處理廠將來的擴建需求。
需用功率(kVA或MVA）代表了整個裝置在給定時間內(nèi)
可能消耗的最大功率。計算中必須考慮到多方面因
素，如功率因數(shù)、每天或每年水處理量的波動 …
遠程泵站
根據(jù)配水功能和規(guī)模，可以將泵站劃分為三種類型：
● P1：小型提升和蓄水泵站
● P2：小型增壓泵站
● P3：中大型增壓或綜合泵站
P1 P2 P3
泵的個數(shù) 2 4 5 – 10
需用功率 (kVA) < 500 100 – 1000 500 – 5000
2水處理廠
無論是飲用水處理廠還是污水處理廠，均可按大
小劃分為4種規(guī)模。
處理廠的規(guī)模可以按照每天處理的水量劃分，也
可以按照所覆蓋的居民人口數(shù)來劃分：
● T1：微型飲用水處理或污水處理廠
● T2：小型飲用水處理或污水處理廠
● T3：中型飲用水處理或污水處理廠
● T4：大型飲用水處理或污水處理廠
T1 T2 T3 T4
m3/天
(飲用水或污水) 1000 – 5000 5000 – 50 000 50 000 – 200 000 200 000 – 1 000 000
居民人口 1000 – 10 000 10 000 – 100 000 100 000 – 500 000 500 000 – 1 000 000
需用功率 25 – 125 kVA 125 – 1250 kVA 1.25 – 5 MVA 5 – 25 MVA
采用反滲透技術(shù)進行淡化處理時，需用功率要高
于傳統(tǒng)的飲用水處理廠。淡化廠的處理量通常大
于5000 m3/天，因此只需考慮T2到T4類型。
T2 T3 T4
m3/天 5 000 – 50 000 50 000 – 200 000 200 000 – 1 000 000
需用功率 1 – 10 MVA 10 – 50 MVA 50 – 250 MVA
3配電
本章節(jié)提供了配電系統(tǒng)的選型指南，包括各種可
行的中壓和低壓配電網(wǎng)絡(luò)選擇、備用電源的應(yīng)

尊敬的用戶，您所查詢的是我們電氣行業(yè)針對飲用水及污水處理領(lǐng)域的專業(yè)電力解決方案手冊。這份手冊詳細闡述了在處理和凈化水源過程中，如何有效地利用和管理電力資源，包括但不限于水電、風能、太陽能等可再生能源在水處理設(shè)備（如泵站、過濾系統(tǒng)、消毒裝置等）中的應(yīng)用技術(shù)；介紹各類電機、變頻器、控制器等電氣設(shè)備在污水處理流程中的配置與優(yōu)化；同時涵蓋了節(jié)能技術(shù)、自動化控制以及電力系統(tǒng)的集成設(shè)計等內(nèi)容。 通過閱讀此手冊，您可以了解到如何在確保水質(zhì)安全的同時，降低能源消耗并實現(xiàn)綠色、可持續(xù)的污水處理過程，為您的工作或項目提供全面而實用的電力支持方案。如果您有關(guān)于具體內(nèi)容的疑問或者需要進一步的技術(shù)咨詢，請隨時聯(lián)系我們。