【文章內(nèi)容簡介】 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。砂礫石基礎(chǔ)。 （ 4）加氯、加藥間 加氯、加藥間合建為一個建筑物，平面尺寸為 , 現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，砂礫石地基鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)。 （ 5）污泥調(diào)節(jié)池 污泥調(diào)節(jié)池為一座矩形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物，池長 L=10m、池寬 B=8m、池深 H=，砂礫石基礎(chǔ)。 （ 6）污泥濃縮池 污泥濃縮池采用直徑 6m 的鋼混結(jié)構(gòu)圓形水池，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效水深，砂礫石基礎(chǔ)。 （ 7）儲泥池 儲泥池為 1 座矩形鋼混結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物，池長 L=、池寬 B=3m、池高 H=，砂礫石基礎(chǔ)。 （ 8）脫水機房 脫水機房為 1 矩形建筑物 , 長 L=9m、寬 B=、高 H=，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，砂礫石地基鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)。 輸水管道工程 本工程大部分輸水管道座落于山地土基上，均能滿足管線承載力要求，因此管道基礎(chǔ)均采用砂礫石基礎(chǔ)。 供配電設(shè)計 設(shè)計依據(jù)和設(shè)計范圍 本設(shè)計執(zhí)行國家、部委頒發(fā)的有關(guān)電氣設(shè)計規(guī)范、規(guī)程，以工藝對生產(chǎn)設(shè)備的要求為依據(jù)，同時貫徹節(jié)能方針，以節(jié)能降耗的原則選擇電氣設(shè)備。其設(shè)計的范 圍為廠 14 區(qū)內(nèi)的變配電系統(tǒng)、動力控制系統(tǒng)、室內(nèi)外照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、電話通訊系統(tǒng)。 供電電源 本工程屬重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，為二類電力負(fù)荷，因此采用專用的 10kV 雙電源供電，一用一備（備用電源為熱備），電源進(jìn)線開關(guān)與母線分段開關(guān)設(shè)電氣閉鎖。 兩路 10kV 電源均采用架空線路引至自來水廠外終端桿處，再用電纜直埋引入廠內(nèi) 10/ 變配電所。 用電負(fù)荷及供配電系統(tǒng) 本工程分二期建設(shè)，用電計算負(fù)荷按二期分別計算。 一期廠內(nèi)電氣設(shè)備安裝容量為 10kV 高壓側(cè)計算負(fù)荷： 有 功功率 Pjs= 無功功率 Qjs=（無功補償后） 視在功率 Sjs=（見一期負(fù)荷計算表） 二期廠內(nèi)電氣設(shè)備安裝容量為 10kV 高壓側(cè)計算負(fù)荷： 有功功率 Pjs= 無功功率 Qjs=（無功補償后） 視在功率 Sjs=（見二期負(fù)荷計算表） 根據(jù)自來水廠內(nèi)負(fù)荷分布情況，擬在廠內(nèi)靠近反沖洗設(shè)備間處建一座 10/變配電所，內(nèi)設(shè)高、低壓配電室、控制室，二臺 SC9 型 315kVA 干式變壓器，一 用一備，變壓器負(fù)載率為 72%。變配電所的 10kV 和 系統(tǒng)采用單母線分段結(jié)線，全廠各構(gòu)筑物的配電為放射式。 在反沖洗設(shè)備間設(shè)低壓配電室，內(nèi)設(shè)低壓配電柜，為本設(shè)備間及濾池用電設(shè)備供電。 在加氯加藥間設(shè)低壓配電室，內(nèi)設(shè)低壓配電柜，為本車間的用電設(shè)備供電。 在污泥脫水間設(shè)低壓配電室，內(nèi)設(shè)低壓配電柜，為污泥處理的用電設(shè)備供電。 在其它生產(chǎn)構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的低壓配電及控制設(shè)施。 計量及功率因數(shù)補償 本工程采用高供高計專用計量形式，在高壓配電系統(tǒng)設(shè)專用計量柜，同時在進(jìn)線柜留有接口供安裝負(fù)荷監(jiān)控裝置用。 在 側(cè)設(shè)置用于非生產(chǎn)性照明的計量表，對非生產(chǎn)性照明進(jìn)行單獨計量。 為保證功率因數(shù)在 以上，在 低壓系統(tǒng)采用 低壓電力電容器集中自動補償方式。經(jīng)補償后 10kV 側(cè)功率因數(shù)一期為 ，二期為 。 保護(hù)與控制 15 在高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的微機型繼電保護(hù)裝置，如變壓器柜、進(jìn)線柜等的速斷、過電流等。低壓設(shè)備的保護(hù)利用斷路器、接觸器、熱繼電器等自備的過負(fù)荷自備的過負(fù)荷、斷相等功能進(jìn)行保護(hù)。在變配電所的控制室設(shè)有微機綜保裝置的后臺機系統(tǒng)，可對變配電所的高低壓設(shè)備進(jìn)行控制。 高壓開關(guān)設(shè)備分就地和遠(yuǎn)距離控制兩種方式，斷路器的操作機構(gòu)電壓為直流220V。 廠內(nèi) 380V 的異步電動機的控制分兩種，直接啟動和軟啟動。大于 20kW 的電動機采用軟啟動，小于 20kW 的電動機采用直接啟動，同時設(shè)有就地、遠(yuǎn)距離控制的轉(zhuǎn)換功能（遠(yuǎn)控分為手動和自動控制）。 部分電氣設(shè)備配備具有通訊功能的元件，可將有關(guān)電氣數(shù)據(jù)通過工業(yè)現(xiàn)場總線遠(yuǎn)傳至中控室的上微機系統(tǒng)。 照明及防雷接地系統(tǒng) 本工程照明分三種，室內(nèi)工作照明、室內(nèi)事故照明、廠區(qū)路燈照明，在變配電所、中控室除工作照明外增設(shè)事故照明。 在變配電所以及 高度大于 30 米的構(gòu)筑物屋頂設(shè)置避雷帶，防止雷電侵入。 本工程接地系統(tǒng)采用 TNCS 系統(tǒng)。 線路敷設(shè) 廠區(qū)室外配電線路以電纜溝為主，直埋為輔的敷設(shè)方式，室內(nèi)采用橋架明敷設(shè)與穿管暗敷設(shè)相結(jié)合的方式。 設(shè)備選型 高壓開關(guān)柜選用 GZS 型金屬鎧裝封閉手車式開關(guān)柜，斷路器選用 VS1 型真空斷路器，內(nèi)配直流彈簧儲能操作機構(gòu)，保護(hù)裝置配備微機綜合保護(hù)裝置。 低壓開關(guān)柜選用引進(jìn)國外技術(shù)國內(nèi)生產(chǎn)的 MNS 型抽出式開關(guān)柜，配備國外進(jìn)口或引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)元器件，其元器件以模塊化組合式為主，其互換性 強，以便于元器件的更換及整定值的調(diào)整，同時具有過負(fù)荷、斷相等保護(hù)功能。電力變壓器選用節(jié)能型、維修方便、無油的 SC9 型干式變壓器。 電話通訊系統(tǒng) 在綜合辦公樓設(shè)電話總機室，內(nèi)設(shè)程控交換機；在調(diào)度室、中控室及部分辦公室設(shè)市內(nèi)直撥電話，在調(diào)度室、中控室、辦公室及生產(chǎn)車間設(shè)廠內(nèi)電話分機。 其他 由于本工程部分工藝設(shè)備分二期安裝，與之相對應(yīng)的部分電氣控制設(shè)備也分別按二期安裝。而高壓柜、低壓柜、變壓器、直流屏等電氣設(shè)備使用年代較長，因此這些電氣設(shè)備均按遠(yuǎn)期用電負(fù)荷配備，一次安裝到位。 16 主要電 氣設(shè)備表 序號 名 稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 一 變配電室 1 高壓開關(guān)柜 GZS1 面 10 配 VS1 真空斷路器 2 低壓開關(guān)柜 MNS 面 7 3 干式變壓器 SC9315/10/ 臺 2 4 直流電源屏 50Ah DC220V 套 1 5 低壓電容器柜 MNS（ 100kvar) 面 2 自動補償 6 微機控制管理機 套 1 微機綜合保護(hù)系統(tǒng) 二 加氯加藥間 1 低壓開關(guān)柜 MNS 面 2 三 濾池 1 低壓開關(guān)柜 MNS 面 2 四 污泥處理 1 低壓開關(guān)柜 MNS 面 2 五 其他 1 動力配電箱 臺 4 2 照明配電箱 臺 6 自控與儀表系統(tǒng)設(shè)計 概述 為了保證自來水處理工藝流程，能適應(yīng)水質(zhì)的變化，確保自來水處理工藝過程安全、可靠、穩(wěn)定、高效地運行，使出廠水達(dá)到國家飲用水水質(zhì)的要求；同時降低自來水處理成本，減輕勞動強度，改善操場作環(huán)境，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，發(fā)揮通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源共享，以提高生產(chǎn)效率及管理水平，本設(shè)計采用了計算機自動控制系統(tǒng)。 本設(shè)計中自動控制 系統(tǒng)方案是在充分考慮了自來水處理工藝要求、自動化水平檔次等多種要求基礎(chǔ)上，按照先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、實用、新穎的原則，設(shè)計出具有較高自動化控制水平的現(xiàn)代化自來水廠。在本設(shè)計中，既考慮操作、管理水平的先進(jìn)性，使用的靈活性和生產(chǎn)維護(hù)簡便性，同時也考慮到新技術(shù)應(yīng)用的合理性、經(jīng)濟(jì)性和遠(yuǎn)期充分復(fù)合的擴(kuò)展性。在滿足生產(chǎn)管理要求的前提下，盡可能節(jié)約和保證投資，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這是本設(shè)計方案的宗旨。 本工程建設(shè)規(guī)模一期為 2 萬 m3/d，二期為 4 萬 m3/d。根據(jù)自來水處理工藝過程的特點及對自控系統(tǒng)的要求，采用了分布式自動 控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)，將充分體現(xiàn)計 17 算機網(wǎng)絡(luò)自動控制系統(tǒng)的技術(shù)和自動化管理水平。 設(shè)計范圍 慶元縣自來水廠擴(kuò)建工程的自動控制系統(tǒng)、儀表檢測系統(tǒng) 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》（ GBJ9386） 《分散型控制系統(tǒng)的工程設(shè)計規(guī)定》（ HG/T2057395） 《過程檢測和控制流程和用文字和圖形符號》（ GB262581） 《控制室設(shè)計規(guī)定》（ HG2050892） 《儀表供電設(shè)計規(guī)定》（ HG2050992） 《信號報警連鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》（ HG2051192） 《 儀表配管配線設(shè)計規(guī)定》（ HG2051292） 《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計規(guī)定》（ HG2051392） 設(shè)計原則 (1)根據(jù)工藝流程和設(shè)備運行要求設(shè)置自動控制和自動調(diào)節(jié)裝置；配置液位、流量、溫度、壓力（含管網(wǎng)壓力）、水質(zhì)分析、電量檢測儀表，采集工藝過程參數(shù)及設(shè)備運行、控制狀態(tài)信號、進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送和顯示，完成自來水處理工藝過程的自動控制。 (2)采用集中管理，分散控制和就地控制相結(jié)合的分布式智能監(jiān)測、控制方式。 (3)建立中央監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置中央控制室，通過工業(yè)現(xiàn)場總線及無線通訊系統(tǒng)實現(xiàn)對整個自來水廠工藝過程及輸配水管網(wǎng)壓力的實時監(jiān)控和設(shè)備運行管理。 (4)在 10/ kV 變配電所控制室、加氯加藥間 （ 設(shè)備為成套配置）、濾池控制室、污泥脫水間控制室內(nèi)，分別設(shè)置分布式控制系統(tǒng)的后臺機及 PLC 現(xiàn)場控制站，通過現(xiàn)場總線與中央監(jiān)控系統(tǒng)通信，實現(xiàn)二級控制系統(tǒng)。 (5)在各 PLC 現(xiàn)場控制站設(shè)置操作顯示面板 HMI，可以進(jìn)行就地編程、修改和在線診斷等。通過現(xiàn)場總線與中央監(jiān)控系統(tǒng)連接，既可實現(xiàn)就地控制，也可完成中央控制。 (6)主要工藝生 產(chǎn)設(shè)備的控制采用就地控制、 PLC 現(xiàn)場控制站控制、中央控制的三層控制模式。 控制方式： 現(xiàn)場手動模式：通過就地控制箱或低壓配電柜上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟 /停操作。 遙控模式：即遠(yuǎn)程手動控制方式。操作人員通過 PLC 現(xiàn)場控制站操作面板或中央控制室的監(jiān)控畫面用鼠標(biāo)器或鍵盤來控制現(xiàn)場設(shè)備。 自動方式：設(shè)備的運行完全由各 PLC 現(xiàn)場控制站控制，根據(jù)自來水廠工藝流程的狀況及生產(chǎn)工藝過程和輸配水管網(wǎng)檢測參數(shù)，通過事先編制的控制程序自動完成設(shè)備的啟 /停操作，而不需要人工干預(yù)。 18 三種控制方式的控制級別由高到低為：現(xiàn)場手動控制、遙 控控制、自動控制。 (7)中央控制室采用 C/S（客戶機 /服務(wù)器）結(jié)構(gòu)型式的計算機網(wǎng)絡(luò)，顯示設(shè)備采用模擬顯示屏，直觀顯示工藝處理流程。 (8)各現(xiàn)場控制單元與現(xiàn)場設(shè)備及儀表之間采用 I/O 連接控制。 自動控制系統(tǒng)配置方案 整個自來水廠的自動化控制系統(tǒng)，由控制管理層和現(xiàn)場控制層兩級計算機分布式智能控制系統(tǒng)組成。 設(shè)置在中央控制室的控制管理層與現(xiàn)場控制層（ PLC 現(xiàn)場控制單元）的通信總線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成現(xiàn)場總線通信系統(tǒng)。在控制管理層可以直接對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行管理和操作。 采用標(biāo)準(zhǔn)的、開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能很好地解決不同制 造商過程儀表之間的通信，又能方便地連接工藝過程自動化系統(tǒng)中的配電設(shè)備、現(xiàn)場控制柜、箱的信號。而且總線I/O 擴(kuò)展也很方便。 與采用常規(guī)自動控制技術(shù)相比，采用現(xiàn)場總線技術(shù)可以節(jié)省大量電纜投資、安裝調(diào)試和維護(hù)費用。 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成見《自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖》。 中央控制系統(tǒng)在中控室通過現(xiàn)場總線與現(xiàn)場 PLC 控制站通信聯(lián)絡(luò)，對全廠進(jìn)行集中管理、監(jiān)控；現(xiàn)場 PLC 控制站通過電纜直接連接現(xiàn)場設(shè)備、檢測儀表，對現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信號、電量信號、儀表信號進(jìn)行采樣及控制。當(dāng)廠級監(jiān)控管理系統(tǒng)或現(xiàn)場總線發(fā)生故障，而導(dǎo)致通信中斷時， 各 PLC 現(xiàn)場控制單元仍然能夠獨立有效地工作，以確保系統(tǒng)的可靠運行。同時在中控室通過無線通訊系統(tǒng)對輸配水管網(wǎng)的壓力進(jìn)行實時監(jiān)測，便于生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行合理調(diào)配，使水廠的運行更加經(jīng)濟(jì)合理。通過以上配置，基本建立起了較完善的自來水廠的整個監(jiān)控系統(tǒng)。 中央控制系統(tǒng)設(shè)置及功能 中央控制系統(tǒng)設(shè)置在廠區(qū)綜合樓中央控制室內(nèi)，為監(jiān)控、管理計算機系統(tǒng)。其完成全廠的自動監(jiān)控和生產(chǎn)管理。其配置為：監(jiān)控、管理計算機，打印機；同時配置模擬屏及主 PLC 站。 本系統(tǒng)所配置的硬件和軟件具有如下功能： (1)數(shù)據(jù)采集：采集 全廠各生產(chǎn)工藝流程的參數(shù)、輸配水管網(wǎng)壓力、電氣設(shè)備運行狀態(tài)和電氣參數(shù)等信息。 (2)圖形功能：通過監(jiān)控管理計算機 CRT 動態(tài)顯示全廠總工藝流程、局部工藝流程圖、城區(qū)輸配水管網(wǎng)、供電系統(tǒng)圖，以及工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、電氣設(shè)備運行狀態(tài)、事故報警顯示、各種數(shù)據(jù)圖表。具有圖形編輯器，可以方便靈活地繪制工藝總平面圖、工藝區(qū)域圖、工藝控制圖和單元控制圖。監(jiān)視操作站，具有電視監(jiān)視畫面的實時嵌入 19 功能。系統(tǒng)支持多屏顯示。 (3)控制功能：操作站通過人機對話方式指導(dǎo)操作?？捎面I盤或鼠標(biāo)對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行手動操作，可以設(shè)定各工藝參數(shù)、控 制參數(shù)。在自動狀態(tài)下，對工藝過程和受控設(shè)備按設(shè)定值進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。 (4)報警功能：提供的報警日志可以記錄事件、信息和報警。并且可以根據(jù)需要對相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行歸檔，觸發(fā)相應(yīng)動作等。所以它可以對設(shè)備及工藝過程中發(fā)生的故障進(jìn)行報警，顯示故障狀態(tài)，按報警等級做出相應(yīng)反應(yīng)，記錄故障信息。 (5)安全操作：提供的用戶管理器允許設(shè)置用戶權(quán)限。針對不同的操作者設(shè)置相應(yīng)加密等級，記錄操作員及操作信息。 (6)動態(tài)顯示：對全部工藝過程、工藝參數(shù)、設(shè)備狀況可以通過顏色變化、百分比、色標(biāo)填充等手段動態(tài)顯示。 (7)數(shù)據(jù)管理：根據(jù)采集 到的信息，建立各種信