龙兵武
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摘要：污水处理的过程是非常复杂的，在传统的污水处理过程中，不能够针对整个处理过程进行实时在线监测与检测，所以导致污水处理过程中许多问题没有得到解决，污水处理工作效率也没有得到提升。在近些年来科学技术快速进步与发展的过程中，污水处理厂运用电气自动控制系统的现象越来越普遍，大幅度提高了污水处理的工业自动化水平。所以在本文论述内容中，将对电气自控系统在污水处理中的实际应用进行探讨与研究。
关键词：污水处理；电气自控系统；研究
1.前言
对于我国的发展背景来看，水资源人均占有量始终处于较低水平，而且水资源的分布在空间上存在着严重失衡的现象。在城市现代化建设以及工业化建设水平不断提升的过程中，水资源所表现出的缺口也越来越大，所以在整个城市现代化建设与发展的过程中，污水处理正受到越来越多的重视，已经成为解决水资源紧缺的主要途径之一。所以在污水处理过程中，自动化作业水平的提升变得尤为重要，电气自控系统的应用也得到了越来越多的重视。
2.污水处理作业电气自控设备的特点
首先是小型化特点，在科学技术快速进步与发展的过程中，设备的集成设计与研发技术越来越成熟，所以在生产电气自控设备的过程中，融合了越来越多的新技术以及新工艺和新材料，使得软件以及功能的复合集成变得越来越简单，这对于当前的电气自控设备设计及制造来讲是非常有利的，能够让过去臃肿的产品结构更加紧凑，而且产品的体积也变得越来越小型化，所产生的能耗以及成本都变得越来越低。
其次主要是电气设备的智能化。对于电器自控系统来讲，智能化是主要发展方向之一，尤其是现如今计算机以及数字信息处理技术和通信技术以及传感器等相关技术不断进步与发展，基于传统的电器设备，这些技术进行了有机融合，从而使电气设备拥有了智能化的核心。最主要的体现就是在现如今的电气自控系统当中，在线状态监测以及智能化防误操作系统和故障在线记录及分析等相关功能都已经实现。
再次，就是在线监测分析仪表运用。所谓的在线监测分析仪表，是指能够对水质情况进行实时在线监测，并通过相关的传感器对水质情况进行记录并上传到计算机当中，能够针对整个污水处理过程中的相关数据进行汇总统计与分析。基于所取得的分析结果，能够对污水处理过程中的各项操作进行更加高效的控制。
最后，则是生产过程中智能控制应用及信息资源的有效使用。对于电气自控系统来讲，因为初步实现了智能化设计与生产，所以能够依托大量智能仪表所获取的监测数据，针对水质以及水源的变化情况进行在线监测，然后选择相对应的控制方式，使水质能够得到提升。并且在此过程中光纤以及无线通讯和电力载波等相关技术，技术水平都在不断提升，所以在污水处理过程中，可用的信息以及信息的传输速度都不断提高，大大增强了对社会信息资源的使用。
3.电气自控系统设计
3.1用电负荷计算
对污水处理厂进行电气系统设计之前，应当对整个厂区内所有使用的机电设备进行统计，然后对各设备的功率以及效率和安装台数，以及实际使用台数等等数据信息进行统计，并对设备的规格数据进行了解，然后通过负荷计算表，对整个厂区内的总负荷以及有效负荷进行全面计算。
3.2低压配电系统的一次及二次设计
对于低压配电系统来讲，主要包括联络柜以及馈线柜和低压进线柜以及功率补偿柜，在污水处理厂运作的过程中，低压一次的回路设计大多数都是基于自下而上的原则，先进行主配电房以及子配电房的位置确定，然后对额定电流以及电气设备的台数和安装位置以及启动作业形式等等进行确定，对每一个区域以及生产工艺段的配件系统进行设计。
在设计结束后，需要对设备以及配件系统的负荷以及额定电流等相关数据信息进行计算，从而对低压出线回路进行确定。当上述计算及位置确定结束后，需要对进线柜以及无功因素补偿柜等相关设备的位置进行确定。
3.3变压器的容量设计选择
在对变压器容量进行选择的过程中，需要以整个厂区内用电设备的有效负荷以及配电房的位置为基础进行推算，使变压器的容量能够满足整个厂区用电的实际需求。因为变压器容量将会直接影响到整个厂区的电费支出，在供电局收取电费的过程中，是根据用户报装的变压器容量进行收取的，并不会因为在实际使用过程中达不到相应容量而少收电费。所以变压器的容量应当合理选择，不能够越大越好，除了会导致采购成本增加之外，还会增加每个月的电费损失。而且在变压器容量确定及选择的过程中也不能够太小，因为如果在实际生产作业过程中产生的用电负荷无限接近于变压器的容量，那么就可能会导致变压器长期处于满负荷状态运行，从而导致变压器发热量过大，后期可能会导致变压器的内部电子设备出现故障问题，从而引发停电事故。
3.4动力柜以及现场控制箱设计
在污水厂配电系统设计的过程中，大多数情况下会将一些回流泵以及鼓风机和其他的一次控制回路，在低压配电房一次系统当中进行设计。但是因为考虑到自配电房的位置以及设备功率和台数，还有就是在配电房设计以及建造过程中电缆的布线方便等相关因素，大多数情况下会将泵动力柜在提升泵房当中设计。而鼓风机则是在鼓风机旁的子配电房进行安装。对于整个污水处理厂的运行来讲，在实际运行过程中，所有的机电设备都需要现场设计，并且安装相应的控制箱以及按钮箱。
3.5电气自控系统电缆线管桥架设计
在污水厂配电系统当中所使用的电缆包括控制以及信号和通讯，还有就是动力电缆。大多数情况下，电缆线管桥架的设计会提前将电缆进行清册编制，然后将电缆的回流名称以及规格型号和起始点以及长度等进行数据的罗列与标明。所有电缆当中动力电缆的型号以及规格是需要重点关注与选择的，应当根据回路的额定电流以及电缆的截流量选择动力电缆的型号规格，一方面能够保证安全，同时还能够确保更加合理以及发挥更好的作用。
3.6污水处理厂自动化控制系统设计
对于污水处理厂的自动化系统来讲是比较简单的内部结构也并不复杂，但是却涉及到了自动化控制领域的多个方面，产品类型以及品牌也是非常多种多样的，大多数情况下自动化系统当中的软件以及硬件主要包括了PLC控制器以及触摸屏，工业交换机和组态软件等等。在这些产品以及软硬件设备当中，PLC是最主要的核心，也是整个污水厂自控系统的核心，大多数情况下主要包括西门子以及施耐德等品牌。如果污水处理厂的规模不大，那么可以使用中型PLC，就能够满足自控系统的工作控制要求，而组态软件品牌大多数都是与PLC品牌保持一致。
4.结束语
综上所述，对于污水处理行业来讲，在当前水资源日渐紧缺以及水资源分布不均衡问题越来越严重的同时，已经取得了飞速进步与发展。所以，污水处理的效率及质量对于整个污水处理行业的发展将会产生直接影响，在本文论述内容中，对污水处理系统当中应用电气自控系统的实际内容进行了介绍，主要目的是为了能够提高当前污水处理厂中电气自控系统的应用水平。
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