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目前能源緊張局面日益呈現(xiàn),這就要求各污水處理廠能夠使用較少的能源獲得較大的收益。污水處理廠作為節(jié)能減排的排頭兵,同時也是能耗密集型企業(yè),其運行費用和電費一直是居高不下,因此,如何節(jié)約能源,降低電氣能耗,提高經(jīng)濟效益,是城市污水廠必須思考的問題。

污水處理廠的耗能主要是相關電氣設備耗能，所以其節(jié)能應該在電氣的優(yōu)化設計上作出相關的措施。對于實施電氣節(jié)能的相關解決措施時，需要著重考慮各方案的經(jīng)濟效益及可行性。通常根據(jù)污水處理廠的生產(chǎn)規(guī)模實施切實有效也適合處理廠實際特點的解決措施。

1供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗對策

1.1變電站的合理布置

變電站應盡可能的設置在負荷中心,進而減少配電半徑、降低電纜成本及線路損耗,而且對供電的穩(wěn)定性、安全性也有提升作用。

1.2供配電級數(shù)應減少

應盡量減少配電級數(shù),減少電源配電環(huán)節(jié)的損耗。

1.3合理選擇變壓器容量

合理選擇變壓器容量及臺數(shù),可以使其運行在最佳經(jīng)濟負載率附近,并且可以根據(jù)用電性質(zhì)合理調(diào)整變壓器的運行臺數(shù),減少變壓器輕載導致的電能浪費。

1.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可以減少線路及變壓器的無功功率損耗,從而實現(xiàn)節(jié)能。由于提高了功率因數(shù),減少了無功功率,供給同一負荷功率所需的視在功率和負荷電流均減少,可以更合理地選擇變壓器容量和線路截面,既可以節(jié)能,又達到降低投資的目的?？赏ㄟ^以下措施提高功率因數(shù):在選擇設備時采用功率因數(shù)較高的用電設備。用電設備均為低壓設備的污水廠采用低壓集中補償方式,有利于管理;但對于功率因數(shù)很低的設備應采用就地補償裝置進行合理補償,例如紫外線消毒設備,由于功率因數(shù)很低,因此應在其控制設備內(nèi)進行補償,可有效降低線路無功損耗。對于供電距離較遠的高壓電動機設備,應采用就地單獨補償裝置進行無功補償。

1.5采取抑制高次諧波的措施

隨著污水處理廠變頻調(diào)速裝置的應用及非線性負載的增多,污水處理廠電氣系統(tǒng)諧波含量也隨之增多。諧波不僅會使系統(tǒng)的功率因數(shù)下降,而且在設備及線路中產(chǎn)生熱效應,導致電能大量損失。因此,對供配電系統(tǒng)存在的諧波進行監(jiān)控和檢測,并采取行之有效的諧波抑制措施,減少諧波對電網(wǎng)的影響,對污水處理廠供配電系統(tǒng)節(jié)能顯得尤為重要。抑制和治理諧波的常用措施如下:低壓變壓器采用/Y0-11點接線方式,防止3次及3n次諧波對電網(wǎng)系統(tǒng)的污染。采用帶消諧電抗器的并聯(lián)電容器組補償裝置,可有效防止補償電容與系統(tǒng)電抗造成的并聯(lián)諧振對諧波的放大及對電容器組造成的損壞。采用無源濾波器抑制高次諧波。如果配電系統(tǒng)具有相對集中的大容量非線性負載時,宜選用無源濾波器,這樣成本較低,經(jīng)濟合理。采用有源濾波器抑制高次諧波。如果配電系統(tǒng)具有大容量非線性負載,且變化較大,用無源濾波器不能有效工作時,采用有源濾波器,可以有效地抑制及消除高次諧波,盡管投資較高,但從安全運行、節(jié)能降耗等多方面考慮,還是比較合理的選擇。

2電氣線路的節(jié)能措施

2.1電氣負荷的合理分配盡量保證三相負荷的平衡,尤其在一些照明負荷供電、路燈負荷供電及部分通風裝置、電熱設備的供電回路上,必須考慮負荷的平衡及合理性,避免單相負荷過大造成的線路損耗。

2.2合理選擇電纜及導線截面

按照導線及電纜的經(jīng)濟電流截面選擇電纜。根據(jù)《電力工程電纜設計規(guī)范》(GB502172007)第3.7.1條第4款的規(guī)定:10kV及以下電力電纜截面選擇除考慮工作電流、短路電流及電壓降以外,尚宜按電纜的初始投資與使用壽命期間的運行費用綜合經(jīng)濟的原則選擇。

2.3盡量減少供電線路的長度將變壓器深入負荷中心,配電線路盡量走直線,減少低壓配電電纜或?qū)Ь€的長度,不僅可以降低線路損耗,而且還可以減少線路壓降,提高供電質(zhì)量及可靠性。

3合理選擇電氣設備

選擇節(jié)能型變壓器不同型號的變壓器。通常情況下變壓器的實際負載率只有50%，為了節(jié)能的考慮，可以將變壓器的負荷率提升到70%~80%的水平。污水處理廠中隨著其投入使用的時間的延長其處理的污水會增多，直至達到污水處理廠的負荷值。所以應該在污水處理廠中設計兩臺或三臺不同型號大小的變壓器，對于不同時期根據(jù)不同的污水量，選擇適宜的變壓器或者組合。這樣當污水量較小時，可以選用較小的變壓器，防止使用大變壓器時負荷率小而造成浪費；當污水量較大時，可以選用較大的變壓器或者一大一小搭配使用，這樣既滿足了污水處理的能量供應又減少了能量的浪費現(xiàn)象。

4 照明系統(tǒng)節(jié)能

照明系統(tǒng)設計時，宜選用直射貫通比高、控光性能合理的燈具，且應該具有性能穩(wěn)定、可靠度高以及電能損耗較低的特點。選用綠色環(huán)保節(jié)能型燈具是體現(xiàn)電氣節(jié)能的一個較為直接而行之有效的措施。城市污水處理廠的室外照明應用智能控制，由照明自動控制裝置或自動控制根據(jù)不同區(qū)域、不同時段自動控制燈具的開關。