再生水厂初步设计说明讲课教案
再生水厂初步设计说
明
9电气设计
9.1工程概述
昌平区未来科技城再生水厂工程，近期再生水水处理设计规模：8万m3/d,远期总
处理设计总规模：11万m3/d。
处理厂内主要生产构筑物包括进水泵房、粗格栅间、沉砂池及细格栅间、调节池、生物池、污泥泵房、鼓风机房、二沉池、生物滤池超滤膜池、浓缩脱水机房、加氯加药间等构筑物，还包括变配电室、综合办公楼、热泵机房、机（电）修间、食堂及附属构筑物等设施。
厂区电气设计包括：厂区内10kV高压配电系统、10/0.4kV变配电控制系统、全厂照明系统、线路敷设及防雷接地系统。
9.2设计分界
以处理厂内设置的10kV进线分界环网柜出线侧电缆终端头为界，其以下部分为本设计内容，以上部分属于本工程外电源设计范围。
9.3设计标准、规范
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009
《低压配电设计规范》（GB50054-95
《10kV S以下变电所设计规范》（GB50053-94
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-2008
《电力装置的电力测量仪表装置设计规范》（GB/T50063-2008）
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93
《建筑物防雷设计规范（2000年版）》（GB50057-94
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007
《建筑照明设计标准》（GB50034-2004
《控制室设计规定》（（HG/T20508-2000
《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
《3- 110kV高压配电装置设计规范》（GB 50060- 92）
《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ 65-83 ）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB 50304 2002）
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》（GB 50254-96）
9.4负荷等级及供电电源
污水处理厂负荷等级为二级，采用两路10kV电源供电，一路专用，一路备用，每路
电源均可承担全厂100%运行负荷。
两路10kV电源引自处理厂内设置的10kV进线分界环网柜系统。
9.5计算负荷及变压器选择
一期污水处理厂全厂安装负荷6174kW计算负荷3697kW其中高压负荷750kW低压负荷2947kW除鼓风机房鼓风机为10kV用电设备，其余用电负荷均为低压380/220V用电设备。
二期污水处理厂全厂安装负荷8204kW计算负荷5160kW其中高压负荷1000kW低压负荷4160kW除鼓风机房鼓风机为10kV用电设备，其余用电负荷均为低压380/220V用电设备。
大功率设备采用轴功率计算法，小容量设备采用需要系数法，照明及生活用电按单位面积用电量计算法。低压用电设备计算负荷及变压器选择如下表：
9.6变配电室设置及供配电系统
在鼓风机房配电室设置10kV进线分界环网柜系统（10kV分界室）、处理厂10kV配电系
统（10kV配电室）。
设置七个0.4kV变配电系统（位于格栅间配电室；脱水机房配电室；鼓风机房配电室；生物滤池变配电室；膜超滤车间变配电室；配水泵房变配电室；热泵机房配电室）。
格栅间变配电室（MCC1）设置在粗格栅附近。格栅间变配电室设置两台
250kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器，正常运行时两台变压器同时运行；设置11面0.4kV 配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责粗格栅、细格栅、曝气沉砂池及进水泵房用电设备供电、保护及控制。
脱水机房变配电室（MCC2）设置在脱水机房旁边。脱水机房变配电室设置两台
400kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器，正常运行时两台变压器同时运行；设置6面0.4kV配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责脱水机房及贮泥池用电设备供电、保护及控制。
鼓风机房配电室（MCC）设置在鼓风机房旁边，包括：10kV分界室、10kV配电室、
10kV电容器室、10/0.4kV配电室和控制值班室。高压室内设置27面10kV中置式开关柜（2 面进线柜、2面计量柜、2面PT避雷器柜、2面母联柜、13面变压器出线柜、4面鼓风机房出线柜、2面备用柜），10kV配电系统采用单母线分段接线方式，两路电源一用一备，每路电源均可承担全厂100%!行负荷，正常运行时母联闭合，二进线开关与母联开关之间加装三合二联锁；值班控制室设置10kV系统所需直流系统；10kV t容器室设置4面10kV电容电容器柜，为4台鼓风机提供一对一电容补偿。10/0.4kV配电室设置两台200kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器，正常运行时两台变压器同时运行；设置18面0.4kV 配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责鼓风机房、生物池、加氯加药间的低压用电设备供电、保护及控制。
生物滤池配电室（MCC4设置在生物滤池里，包括0.4kV配电室和值班控制室。生物滤池设置13面0.4kV配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责生物滤池、二沉池的用电设备供电、保护及控制。
膜超滤车间变配电室（MCC5设置在膜超滤车间内。膜超滤车间变配电室设置两台
315kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器，正常运行时两台变压器同时运行；设置5面0.4kV配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常
情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责超滤车间的用电设备供电、保护及控制。
配水泵房变配电室（MCC6设置在配水泵房旁边。变配电室设置两台315kVA/10/0.4kV 干式带外壳变压器，正常运行时两台变压器同时运行；设置10面0.4kV配电柜，0.4kV配电系统采用单母线分段接线方式，两进线和母联开关进行三合二电气连锁，正常情况下，两进线开关闭合、母联开关断开，两段母线分列运行。负责配水泵房内用电设备供电、保护及控制。
热泵机房配电室（MCC7）设置在综合楼一层，设置一台800KVA^压器和5面0.4kV配电柜，0.4kV配电系统采用单母线不分段接线方式，负责综合楼、热泵机房、食堂、浴室的用电设备供电、保护及控制。
9.7远期工程电源的考虑
二期工程实施时（外线电缆已经按照二期需求实施）对10kV系统设备进行调整（调
整各进出线柜断路器保护整定值、更换各进出线柜电流互感器），鼓风机房配电室10kV 系统将1面备用出线柜改为新增鼓风机出线柜，满足二期增加高压用电设备的需求。
二期工程为满足新增用电设备的需求，将格栅间配电室（MCC1原有两台变压器更换为两台400kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器；将脱水机房配电室（MCC2原有两台变压器更
换为两台500kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器；将鼓风机房配电室（MCC3原有两台变压器更换为两台315kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器；将生物滤池配电室（MCC4原有两台变压器更换为两台500kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器；将膜超滤车间变配电室（MCC5原有两台变压器更换为两台500kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器；将配水泵房配电室（MCC6原有
两台变压器更换为两台500kVA/10/0.4kV干式带外壳变压器。并且各配电室低压配电柜数量根据负荷需要均有所增加。
全厂各个变配电室的土建均在一期工程实施时按照二期工程所需建设。
9.8无功补偿
对每台10kV鼓风机电动机采用一对一就地电容补偿。
在各0.4kV系统母线两段上设置集中自动投切控制补偿电容器，保证全厂各低压系统功率因数不小于0.95。
9.9计量
在鼓风机房配电室10kV系统两路进线处设置专用计量柜，柜内设置供电局专用计量表计和互感器。
在每个MC中设置集中的照明出线回路，并设置单独用电计量。
9.10保护
10kV高压系统中的继电保护采用微机综合保护装置，与控制分站通讯采用现场总线。按《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008设置如下保护：10kV进线、出线、母联：带时限的电流速断、过流保护；
10kV变压器出线柜：速断、过流、温度保护；
10kV电机出线柜：速断、过流、零序、过负荷；
0.4kV配电系统设备保护全部采用电流速断保护、过负荷保护；
潜水泵电动机出线保护全部采用电流速断保护、过负荷保护、泄漏保护、温度保护、干运行保护。
9.11电动机启动方式及控制方式
容量大于等于37kW的电动机采用软启动方式，容量小于37kVW勺电动机均采用直接启动方式。所有变频电动机配用变频器工作方式。
所有工艺流程上的电机设备均设有现场手动、MC手动及计算机自动三种控制方式。9.12厂平面
厂平面设置电缆沟，将各变配电室相连通。厂平面内其它零星设备的动力、信号电缆采取穿管直埋的方式与厂平面电缆沟相连。
9.13接地及构筑物防雷
10kV系统在各10kV进线柜内装设避雷器。各低压系统进线柜内设置浪涌抑制器。
接地系统以接地装置及构筑物的钢筋为主要接地体，通过镀锌扁钢接地干线、电缆等与所有电气设备接地端连接。低压配电系统接地采用TN-S系统。
厂区内各构筑物按照三类防雷等级设防，根据高度在屋面设避雷网，利用构筑物钢筋做避雷引下线，与厂区接地体联为一体，防雷接地、工作接地、保护接地合为一个系统，接地电阻w 1 Q。
自控系统和仪表系统的信号电缆、电源电缆端头均设置避雷器，它们的防雷接地、工作接
地、保护接地接入自控和仪表系统全厂防雷接地系统，接地电阻W 1Qo 9.14照明
门房、配电室、控制室、办公室、休息室等构筑物内均采用节能型荧光灯照明方式，局部加装墙上壁灯。对于各车间通常采用工厂配照型灯具，光源采用节能灯。照明线路均采用BV 型铜芯聚氯乙烯绝缘电线。
在各构筑物人行区内设置应急照明灯；综合办公楼内设置疏散指引灯；厂区道路照明采用LED丁具。
9.15主要电气设备选型
高压开关柜：选用中置式开关柜，真空断路器选用进口或合资公司产品。
变压器：选用SG1型干式变压器。
低压开关柜：选用组合式低压开关柜。
电缆：高压电缆选用YJV-10型、低压电缆选用YJV-1型、控制电缆选用kVV-0.5型