文档介绍：饮用水和污水处理
电力解决方案手册
市政水务设施分类 2 推荐的系统架构 30
介绍 30
配电 4 小型提升和蓄水泵站 P1 30
与公共配电网的连接 4 小型增压泵站 P2 31
中压回路配置 5 中大型增压或综合泵站 P3 32
低压回路配置 7 微型饮用水、污水处理厂 T1 33
备用发电机 9 小型饮用水处理厂 T2 34
不间断电源(UPS) 10 小型污水处理厂T2 35
电力监控 11 中型饮用水处理厂 T3 36
电机控制 12 中型污水处理厂T3 37
大型饮用水处理厂 T4 38
大功率电机的供电 14
大型污水处理厂T4 39
不同控制系统的特性 15
淡化厂T3 40
电机保护 16
电机监测 17 附录 41
控制和保护监测统计 17 饮用水、污水处理功能简介 41
变频器的保护和控制 18 泵送应用中的能量和功率 41
推荐的控制和监测解决方案 18 饮用水/污水处理厂分类与相应处理功能单元对照表 42
设备选型 18 电气安装特性 44
针对常规控制方式的解决方案 19 电机保护 46
针对高级控制方式的解决方案 20 低压开关柜的选型 47
针对高性能控制方式的解决方案 21
电机控制中心 21
节能增效 23
介绍 23
节能增效的实施 23
可以采取的优化措施 24
基于智能设备的系统架构 25
网络支持成为便捷的方式 25
透明就绪 TM 26
节能解决方案 26
能源成本优化解决方案 28
改善可用性和可靠性的解决方案 29
饮用水和污水处理应用中的电能
介绍
在水处理厂中,能源费用通常会占到全部运营成本的30%~50%,所以科学的电气安
装设计与严格的日常能源管理对于企业降低运营成本至关重要。
电气安装设计至关重要,特别是在减少能源损耗、减低设备和能源成本方面。
可以通过安装测量与监控设备等多种方法增强能源管理水平,抑制峰值负荷,从而
更好地确保连续供电。
施耐德电气在水处理行业有着丰富的经验,能够为水处理厂和远程泵站提供各种优
化的自动化与能源解决方案(配电和电机控制)。
本文旨在为配电和电机控制应用提供相关系统架构与设备选型参考。本文所推荐的
方法是基于在对水处理厂和远程泵站进行分类的基础上,以节能增效为理念,推荐
相应的解决方案。
文中给出了解决方案示例(“推荐系统架构”),包括单线图和设备选型。
1
市政水务设施分类
市政水务设施按照其功能和用途可分为:
每立方米每立方米
●远程泵站
平均能耗平均功率
●水处理厂:饮用水、淡化和污水处理厂
供水(泵控) 5 Wh /提升1米 W / m
右表列出了水处理厂和泵站平均处理每立方米水
饮用水或污水处理 kWh 20 W
量所需的电力,以及每天处理1立方米水需要的相
应功率。
淡化(反渗透) kWh 185 W
关于泵控应用中的能量和电力计算请参见附录。
在下表中,我们假定泵站的需用功率大约为平均功率
。
确定供电变压器的安装功率时,应当基于需用功率、
冗余要求并考虑到水处理厂将来的扩建需求。
需用功率(kVA或MVA)代表了整个装置在给定时间内
可能消耗的最大功率。计算中必须考虑到多方面因
素,如功率因数、每天或每年水处理量的波动…
远程泵站
根据配水功能和规模,可以将泵站划分为三种类型:
● P1:小型提升和蓄水泵站
● P2:小型增压泵站
● P3:中大型增压或综合泵站
P1 P2 P3
泵的个数 2 4 5 – 10
需用功率(kVA) < 500 100 – 1000 500 – 5000
2
水处理厂
无论是饮用水处理厂还是污水处理厂,均可按大
小划分为4种规模。
处理厂的规模可以按照每天处理的水量划分,也
可以按照所覆盖的居民人口数来划分:
● T1:微型饮用水处理或污水处理厂
● T2:小型饮用水处理或污水处理厂
● T3:中型饮用水处理或污水处理厂
● T4:大型饮用水处理或污水处理厂
T1 T2 T3 T4
m3/天
(饮用水或污水) 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 – 5 MVA 5 – 25 MVA
采用反渗透技术进行