城镇排水系统电气与自动化工程技术标准 CJJ／T 120-2018

中华人民共和国行业标准

城镇排水系统电气与自动化工程技术标准

Technical standard for electrical & automation engineering of city drainage system

CJJ/T120-2018

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2019年3月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2018年第230号

住房城乡建设部关于发布行业标准《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》的公告

现批准《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》为行业标准，编号为CJJ/T 120-2018，自2019年3月1日起实施。原《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ 120-2008同时废止。

本标准在住房城乡建设部门户网站（www．mohurd．gov．cn）公开，并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2018年10月18日

前言

根据住房和城乡建设部《关于印发<2015年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》（建标[2014]189号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了本标准。

本标准的主要技术内容是：1．总则；2．术语、符号和缩略语；3．基本规定；4．电气系统；5．自动控制系统；6．区域监控和信息管理系统；7．节能；8．安全和技术防范；9．安装、调试及验收。

本标准修订的主要技术内容是：1．根据国家标准中电气系统、自动控制系统和信息管理系统的有关规定，及近几年供配电和自动化系统技术规范的修编成果，对本技术标准中的相关条款进行增补和修订；2．调整相关章节，将泵站、污水处理厂的供配电和自动化系统合并为电气系统章节和自动控制系统章节，将泵站、污水处理厂的电气施工及验收和自动化系统调试、验收、试运行合并为安装、调试及验收章节；3．增加基本规定章节为第3章；4．强化运行安全和节能环保的总体技术要求，增加节能章节为第7章；5．增加调蓄设施及管网的相关条文，扩大了标准的适用范围；6．删除了有关防爆场所防爆电器应用的强制性条文，进一步明确本标准中有关防爆电器的应用条款；7．增加了电力拖动与控制为4．5节；8．将原来排水工程的数据采集和监控系统改为区域监控和信息化管理系统，加强了信息化管理的要求；9．将原来4．10节的安全和技术防卫提升为第8章安全和技术防范，强调了生产管理兼顾安防的监控功能；10．增加导波式雷达液位计的设计要求。

本标准由住房和城乡建设部负责管理，由上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司（地址：上海市浦东新区东方路3447号；邮政编码：200125）。

本标准主编单位：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司

本标准参编单位：中国市政工程华北设计研究总院有限公司

上海电气自动化设计研究所有限公司

上海市城市排水有限公司

本标准主要起草人员：戴孙放  李红  陈洪  郑效文  石泉  陈建国  庞立  王靖  黄慰忠  陈立中  沈燕蓉

本标准主要审查人员：张泳  华明九  赵捷  王敏  王江荣  周一军  谢继荣  陈志勇  沈敏赛

1 总则

1．0．1  为提高城镇排水行业电气与自动化技术水平，规范城镇排水系统电气与自动化工程建设，提高工程投资效益，改善生产和劳动环境，促进节能降耗，制定本标准。

1．0．2  本标准适用于城镇排水系统，包括排水泵站、调蓄设施、污水处理厂和管网等的电气、自动控制及信息管理系统的设计、施工及验收。

1．0．3  城镇排水系统电气与自动化工程的设计、施工及验收除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号和缩略语

2．1 术语

2．1．1  操作界面    operation interface

操作人员和自动控制系统进行工作交互的媒介。

2．1．2  现场控制    site control

在对象设备近旁实施的手动控制，也称机旁控制。

2．1．3  配电盘控制    panel control

在对象设备控制箱或电动机控制中心（MCC）盘面实施的手动控制。当设备控制箱布置在对象设备近旁时，可兼有现场控制功能。

2．1．4  基本控制    basic control

现场控制和配电盘控制的统称。

2．1．5  就地控制    local control

在就地控制站实施的本站设备的手动或自动控制。

2．1．6  就地控制站    local control station

承担泵站或污水处理厂某一区域内监测和控制任务的控制装置。

2．1．7  就地手动控制    local manual control

通过就地控制站操作界面实施的手动控制。

2．1．8  就地自动控制    local automatic control

由就地控制站根据工艺参数和预定程序自动控制设备的运行，无须人工干预。

2．1．9  远程控制    remote control

对远程设备实施的手动或自动控制。

2．1．10  设备层    equipment layer

自动控制系统的底层设备和网络，包括现场仪表、执行机构、基本控制装置等，功能是采集现场数据，执行设备控制。

2．1．11  控制层    control layer

自动控制系统中发起控制的设备和网络，包括一个或多个控制器，运行检测与控制程序，通过设备层实现过程控制或设备间的协调控制。

2．1．12  信息层    information layer

自动控制系统的顶层设备和网络，进行生产控制、调度与管理。

2．1．13  排水信息中心    drainage information center

对城镇排水系统的管网及厂、站、调蓄设施的运行状况、设备状态、工艺参数等信息进行采集、处理、综合应用的场所。

2．1．14  区域监控中心    area control center

对排水系统部分片区的管网及厂、站设施运行进行监视、控制与管理的场所。

2．1．15  应急照明    emergency lighting

因正常照明电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。

2．1．16  电涌保护器    surge protective device

至少包含一个非线性元件，用于限制瞬时过电压和泄放电涌电流的器件。

2．1．17  电涌保护器后备保护器    surge protective device circuit breaker

专用于保护电涌保护器回路的器件，当电涌保护器故障而其内部脱离器不能切断工频短路电流时，它可使电涌保护器脱离主电源电路，不致使主电路过电流保护动作而中断主电源工作。

2．1．18  能耗监测系统    energy consumption monitor system

采用分类和分项能耗计量装置，以远程传输等手段采集能耗数据，实现能耗在线监测、动态分析及优化管理的系统。

2．1．19  电力监控系统    power supervisory control system

电力系统及设备的数据采集与监视控制系统，包括遥信、遥测、遥控和遥调功能。

2．2 符号

2．2．1  负荷计算

P_e——用电设备组的有功功率；

P_N——电动机额定功率；

P_js——计算有功功率；

Q_js——计算无功功率；

S_js——计算视在功率；

K_X——需要系数；

K_ΣP——有功功率同时系数；

K_ΣQ——无功功率同时系数；

P_mj——照明计算负荷；

P_mp——最大一相的照明负荷。

2．2．2  检测响应时间

T₉₀——仪器显示值从零升至稳定值的90％所需要的时间。

2．3 缩略语

BOD(Biochemical Oxygen Demand)——生物需氧量

C/S(Client/Server)——客户机/服务器

COD(Chemical Oxygen Demand)——化学需氧量

DO(Dissolved Oxygen)——溶解氧

EPL(Equipment Protection Level)——设备保护级别

FS(Full Scale)——满量程

LEL(Lower Explosion Limited)——爆炸下限

MCC(Motor Control Center)——电动机控制中心

MTBF(Mean Time Between Failures)——平均故障间隔时间

MIS(Management Information System)——管理信息系统

MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids)——污泥浓度

NH₄-N(Ammonium Nitrogen)——氨氮

NO₃-N(Nitrate Nitrogen)——硝态氮，简称硝氮

ORP(Oxidation-Reduction Potential)——氧化还原电位

PLC(Programmable Logic Controller)——可编程逻辑控制器

pH/T(Pondus Hydrogenii/Temperature)——酸碱度/温度

SCB(SPD Circuit Breaker)——电涌保护器后备保护器

SPD(Surge Protective Device)——电涌保护器

SS(Suspended Solid)——固体悬浮物浓度

TOC(Total Organic Carbon)——总有机碳

TP(Total Phosphorus)——总磷

TN(Total Nitrogen)——总氮

UPS(Uninterrupible Power Supply)——不间断电源

3 基本规定

3．1 一般规定

3．1．1  城镇排水泵站应根据设计的近期流量或总输入功率划分等级，并应符合表3．1．1的规定。

表3．1．1  排水泵站分级

注：当两种算法得出等级不同时，宜按较高等级划分。

3．1．2  城镇污水处理厂应根据设计的处理能力或总输入功率划分等级，并应符合表3．1．2的规定。

表3．1．2  污水处理厂分级

注：当两种算法得出等级不同时，宜按较高等级划分。

3．1．3  大型及以上等级的污水处理厂和地下设施配置的排水泵房均应视为特别重要的排水设施，应保障其安全有效运行。

3．1．4  电气与自动化系统的功能和设备配置应符合工艺要求、环境要求和管理要求。技术方案的选择应结合当地具体条件通过技术经济综合比较确定。

3．1．5  排水泵站和污水处理厂的自动化、智能化系统配置宜符合表3．1．5的规定。

表3．1．5  排水泵站和污水处理厂的自动化、智能化系统配置

注：√为应配置，△为宜配置，一为不做要求。

3．1．6  电气与自动化系统及其设备应能安全、可靠、高效、稳定运行，应便于使用和维护。

3．1．7  电气与自动化系统的效能应满足生产工艺和生产能力要求，并应满足维护或故障情况下的生产能力要求。

3．1．8  电气与自动化系统应能为突发事件情况下所采取的各项应对措施提供保障。

3．1．9  电气与自动化系统应采用节能环保型设备，在安装、运行和维护过程中均不得对工作人员的健康或周边环境造成危害。

3．1．10  电气与自动化系统设备应具有安全的电气和电磁运行环境，所采用的设备不应对周边电气和电磁环境的安全和稳定构成损害。

3．1．11  电气与自动化系统设备的工作环境应满足其长期安全稳定运行和进行常规维护的要求。

3．1．12  设于地下的排水设施的电气设备机房应能够防止水淹。

3．1．13  电气与自动化系统设备的防护等级应符合表3．1．13的规定。

表3．1．13  电气与自动化系统设备的防护等级

注：传感器防护等级与探测原理相冲突时，应首先满足探测原理的要求。

3．1．14  存在或可能积聚毒性、爆炸性、腐蚀性气体的场所，应设置连续的监测和报警装置，该场所的通风、防护、照明设备应能在安全位置进行控制。

3．1．15  布置在加氯间、除臭设备间等含腐蚀性气体环境的电气设备，其防腐等级应根据腐蚀环境的分类选用。

3．1．16  安装于潮湿环境的电气设备应采取防潮防凝露措施。设于地下的用于地下排水泵站或地下污水处理厂环境控制的电气设备应采取严格的防潮防凝露措施。

3．1．17  排水泵站和污水处理厂应配置通信系统设备，满足日常生产管理和应急通信的需要。

3．2 爆炸危险环境的设备配置

3．2．1  在爆炸危险环境中，电气与自动化系统的设计及所使用电气设备的保护级别（EPL）应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定。

3．2．2  不应在爆炸危险性环境1区内布置控制盘、配电盘，布置在爆炸危险性环境2区内的控制盘、配电盘应采用保护级别为Gc及以上的设备。

3．2．3  自动控制系统设备宜布置在爆炸危险环境外部。必须布置在爆炸危险环境内的自动控制装置和检测仪表。应根据危险区域的划分选择相应保护级别的设备。

3．2．4  爆炸危险环境中的配电和控制线路应采用铜芯电缆，其敷设和安装应符合下列规定：

1  电缆敷设位置应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源；

2  可燃物质比空气的密度大时，电缆应埋地敷设或在较高处架空敷设，且对非铠装电缆采取穿管、托盘或槽盒等机械性保护；

3  可燃物质比空气的密度小时，电缆应在较低处穿管敷设或沟内埋砂敷设；

4  电缆及其管、沟穿过不同区域之间的墙、板孔洞处，应采用不燃性材料严密封堵；

5  电气线路在1区、2区、20区、21区内不应设中间接头。

3．2．5  爆炸危险环境中的照明配线及其敷设应符合下列规定：

1  应采用铜芯电缆或电线；

2  其额定电压不得低于工作电压；

3  中性线的额定电压应与相线电压相等，并应在同一护套或保护管内敷设；

4  电缆或电线应穿低压流体输送用镀锌焊接钢管明敷。

4 电气系统

4．1 一般规定

4．1．1  排水设施的供电负荷等级应为二级。特别重要排水设施的供电负荷等级应为一级。

4．1．2  应根据工艺流程和工艺设备要求合理配置电气系统及设备。

4．1．3  电气设备控制箱（柜）应按自动化运行控制系统的要求提供信号接口。

4．2 电源及供电系统

4．2．1  电源和供电系统应满足城镇排水泵站和污水处理厂连续、安全运行的要求。

4．2．2  供电系统的电压等级和容量应根据工艺设备、建筑设备的装机容量和运行情况，结合当地供电网络现状和发展规划等因素综合考虑确定。

4．2．3  供电电源的配置应根据排水泵站和污水处理厂的负荷等级确定，并应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052的有关规定。

4．2．4  排水泵站和污水处理厂采用电缆线路供电时，宜采用两根电缆沿不同路径供电，每根电缆应能承受全部的一级和二级负荷，当为一级负荷供电时，应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。

4．2．5  供电电压大于等于35kV时，用户的一级配电电压宜采用10kV；当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV配电较为经济合理时，可采用6kV。

4．2．6  供电电压为20kV或35kV，且用电设备均为低压负荷时，宜采用20kV/0．4kV或35kV/0．4kV降压变压器配电。

4．2．7  排水泵站或污水处理厂设备容量较小，有条件接入0．4kV电源时，可直接采用0．4kV电源供电。

4．2．8  低压配电电压宜采用380/220V；部分工程选用660V配电经济合理时，可增加660V电压等级。

4．2．9  排水泵站和污水处理厂的电源进线处应装设计量表计及其配套的电压、电流互感器。

4．2．10  10kV和6kV系统宜采用放射式配电。

4．2．11  重要的、容量较大的设备以及布置在潮湿、腐蚀性环境的设备应采用放射式配电。无特殊要求的小容量负荷可采用树干式或链式配电。

4．2．12  厂区范围较大，用电设备多而分散时，宜采用放射式、树干式或链式相结合的配电方式。

4．3 负荷计算

4．3．1  工程供电负荷的设计调查应包括工程规模调查、工艺调查、用电量调查、发展规划调查、环境调查等内容。

4．3．2  污水处理厂、排水泵站主要机械设备的负荷计算应采用轴功率法或需要系数法，辅助机械设备的负荷计算应采用需要系数法。

4．3．3  不同工作制用电设备的额定功率应换算成为统一计算功率。

4．3．4  鼓风机、水泵等主要设备负荷应按连续工作制计算。

4．3．5  短时或周期工作的设备功率应经过换算确定其有功功率，并应符合下列规定；

1  周期工作制电动机的设备功率应将额定功率按式（4．3．5）换算到电动机额定负载持续率（ε_N）为100％时的有功功率：

P_e＝P_N√ε_N      （4．3．5）

式中：P_e——统一负载持续率的有功功率（kW）；

P_N——电动机额定功率（kW）；

ε_N——电动机额定负载持续率（％）。

2  短时工作制电动机的设备功率应将额定功率换算为连续工作制的有功功率。短时工作制电动机可近似看作周期工作制电动机，按式（4．3．5）进行换算。0．5h工作制ε_N按15％考虑，1h工作制ε_N按25％考虑。

4．3．6  采用需要系数法计算负荷，应符合下列规定：

1  设备组的计算负荷及计算电流应按下列公式计算：

式中：P_js——计算有功功率（kW）；

K_X——需要系数，按本标准表4．3．9的规定取值；

Q_js——计算无功功率（kvar）；

tanф—计算负荷功率因数角的正切值；

S_js——计算视在功率（kV·A）；

I_js——计算电流（A）；

U_n——系统标称电压（线电压）（kV）。

2  变电所的计算负荷应按下列公式计算：

式中：  K_ΣP——有功功率同时系数，取0．8～0．9；

K_ΣQ——无功功率同时系数，取0．93～0．97。

4．3．7  采用轴功率法进行负荷计算，应符合下列规定：

1  水泵所需的轴功率应按下式计算：

N＝Q_PHγ/102η_P          （4．3．7-1）

式中：N——轴功率（kW）；

Q³/s）；

H——水泵的总扬程(m)；

γ—液体密度（kg/m³）；

η_P——水泵效率。

2  单台水泵的负荷应按下式计算：

式中：η_c——水泵传动效率，与电动机直接传动时，η_c＝1；

η_d——电动机效率。

3  多台水泵的负荷应按下列公式计算：

4  鼓风机所需的轴功率应按下式计算：

式中：Q³/s）；

P_B——空气压力（kPA）；

η_B——鼓风机效率。

5  单台和多台鼓风机设备的负荷应按式（4．3．7-2）～式（4．3．7-5）计算。

4．3．8  变配电所的负荷统计与计算应符合下列规定：

1  变电所或配电所的计算负荷，应为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数；计算变电所高压侧负荷时，应再加上变压器的功率损耗；

2  分变电所的计算负荷应为各设备组负荷的计算之和乘以该区域内动力设备运行的同时系数；

3  总变电所的计算负荷应为各分变电所计算负荷之和再乘以综合同时系数。

4．3．9  设备组的需要系数应按使用功能确定，并应符合表4．3．9的规定。

表4．3．9  设备组需要系数

4．3．10  同时系数应按下列方式确定：

1  分变电所区域设备的有功功率同时系数K_ΣP宜取0．85～1．00，无功功率同时系数K_ΣQ宜取0．95～1．00；

2  总变电所的综合有功功率同时系数K_ΣP宜取0．80～0．90，综合无功功率同时系数K_ΣQ宜取0．93～0．90；

3  当简化计算时，同时系数K_ΣP和K_ΣQ均宜取为K_ΣP值。

4．4 变电所

4．4．1  变电所的主接线应符合现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053和《35kV～10kV变电站设计规范》GB 50059的有关规定。

4．4．2  变电所的高压及低压母线宜采用单母线或单母线分段接线。

4．4．3  供电系统需设置多个变电所时，宜采用两级供电方案，设置总变电所和分变电所，并应符合下列规定：

1  总变电所宜为独立式布置，靠近负荷中心，便于外线供电，便于与分变电所构成配电系统；

2  分变电所应靠近各自供电区域的负荷中心，宜靠近较大容量设备；

3  总变电所采用放射方式向分变电所供电时，分变电所的电源进线宜采用负荷开关；

4  分变电所需带负荷操作或继电保护、自动装置有要求时，电源进线应采用断路器。

4．4．4  变电所形式宜采用户内型，布置环境应清洁，位置应靠近负荷中心、便于电源引入、便于进出线、便于设备运输和安装、远离影响设备运行的振动源或热源。

4．4．5  变电所不得设在地势低洼和可能积水的场所，不得设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不与上述场所相贴邻。变电所无法避免与经常积水场所相贴邻时，隔墙应采取无渗漏、无结露的防水措施。

4．4．6  变电所周围应无导电性粉尘或腐蚀性物质，无法避免时，应设在污染源的上风向，或采取有效的防护措施。

4．4．7  变电所的选址不得靠近对防电磁干扰有较高要求的设备机房，无法避免时，应采取防电磁干扰的措施。

4．4．8  全地下式污水处理厂的20kV及以下变电所宜布置在地下构筑物内。设在地下构筑物内的变电所应符合下列规定：

1  应布置在地下一层，宜抬高布置；

2  宜布置在通道附近，并应设置设备运输通道；

3  应根据工作环境要求设置通风、除湿或空气调节设备。

4．4．9  有人值班的变电所应设值班室，值班室可与控制室合设。变电所值班室与高压配电室之间宜采用门或通道连接。

4．4．10  电气设备室、值班室应设置通向室外或疏散通道的安全出口。电气设备室多层布置时，每一层均应设置通向室外或疏散通道的安全出口。

4．4．11  电气设备室的门应向外开启。

4．4．12  电气设备室的门和通道应满足设备搬运与安装的要求。

4．4．13  疏散通道门的高度不宜小于2000mm，宽度不宜小于750mm。

4．4．14  配电室临街的墙面不宜开窗。高压配电室设置自然采光窗时，应采用不能开启的固定窗，窗台距室外地坪高度不宜小于1800mm。

4．4．15  电气设备室宜采用自然通风。当不能满足温度要求时，电气设备室应设置机械通风。

4．4．16  变压器室、配电室和电容器室的耐火等级不应低于二级。

4．4．17  高压配电室设计应符合下列规定：

1  高压配电装置宜采用成套设备，型号应一致；

2  高压配电柜应装设闭锁及联锁装置，能防止误操作；

3  高压配电室长度大于7m时，应设置两处向外开的门，并布置在配电室的两端；

4  高压配电装置的总长度大于6m时，其柜（屏）后的通道应有两个安全出口；

5  高压配电室内通道的最小宽度（净距）应符合表4．4．17的规定。

表4．4．17  高压配电室内通道的最小宽度（净距）（mm）

注：1  通道宽度在建筑物的墙柱个别突出处，可缩小200mm；

2  对全绝缘密封式成套配电装置，可根据厂家安装使用说明书减少通道宽度；

3  固定式开关柜靠墙布置时，柜背离墙距离宜取50mm，侧面与墙净距宜大于200mm；

4  当采用35kV开关柜时，柜后通道不宜小于1000mm；

5  当开关柜侧面需设置通道时，通道宽度不应小于800mm。

4．4．18  低压配电室设计应符合下列规定：

1  配电设备的布置应便于安装、操作、检修和测试。

2  配电室长度大于7m时，应设置两个出口，并宜布置在配电室两端。

3  成排布置的配电屏，其长度大于6m时，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端；当两出口之间的距离大于15m时，其间应增加出口。

4  低压配电室兼作值班室时，面积应满足值班室使用要求。

5  成排布置的防护等级不低于IP4X的低压配电屏通道最小宽度应符合表4．4．18的规定。

表4．4．18  成排布置的防护等级不低于IP4X的低压配电屏通道最小宽度（mm）

注：1  受限制时是指受到建筑平面和通道内有柱等局部突出物的限制；

2  屏后操作通道是指需在屏后操作运行中的开关设备的通道；

3  背靠背布置时屏前通道宽度可按水表中双排背对背布置的屏前尺寸确定；

4  控制屏、控制柜、落地式动力配电箱前后的通道最小宽度可按本表确定；

5  挂墙式配电箱的箱前操作通道宽度，不宜小于1000mm。

6  配电室通道上方裸带电体距地面的高度不应低于2．5m。

4．4．19  电力变压器室设计应符合下列规定：

1  油量大于或等于100kg的油浸变压器，应设在单独的变压器室内，并应设有储油或挡油、排油装置以及灭火装置。

2  室内安装的非封闭式干式变压器，应装设高度不低于1800mm的固定围栏，围栏网孔不应大于40mm×40mm。变压器的外廓与围栏的净距不宜小于600mm，变压器之间的净距不应小于1000mm。

3  变压器室内可安装负荷开关、隔离开关或熔断器，负荷开关或隔离开关的操动机构应靠近门口。

4  变压器室门的高度和宽度宜按最大不可拆卸部件尺寸确定，并在高度和宽度方向各增加500mm和300mm。

4．4．20  电容器室设计应符合下列规定：

1  高压电容器装置宜设置在单独的房间内，当采用非可燃介质的电容器且电容器组容量较小时，可设置在高压配电室内；

2  低压电容器装置可设置在低压配电室内，当电容器总容量较大时，宜设置在单独的房间内；

3  成套电容器柜单列布置时，柜正面与墙面之间的距离不应小于1500mm；双列布置时，柜面之间的距离不应小于2000mm；

4  装配式电容器组单列布置时，网门与墙距离不应小于1300mm；双列布置时，网门之间距离不应小于1500mm；

5  电容器装置的布置和安装设计，应符合设备通风散热条件并保证运行维修方便。

4．4．21  操作电源应符合下列规定：

1  直流操作电源装置宜采用免维护阀控式密封铅酸蓄电池组；

2  断路器采用弹簧储能操动机构时，宜采用110V蓄电池组作为合、分闸操作电源；采用永磁操动机构或电磁操动机构时，宜采用220V蓄电池组作为合、分闸操作电源；

3  当小型变电所采用弹簧储能交流操动机构且无低电压保护时，宜采用电压互感器作为合、分闸操作电源；当设有低电压保护时，宜采用电压互感器作为合闸操作电源、采用不间断电源（UPS）作为分闸操作电源；或采用UPS作为合、分闸操作电源。

4．5 电力拖动与控制

4．5．1  电动机的工作电压应根据其额定功率和配电系统的电压等级及技术经济的合理性确定。

4．5．2  交流电动机启动时，启动方式及配电母线上的电压应符合下列规定：

1  配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷，电动机频繁启动时，不宜低于额定电压的90％；电动机不频繁启动时，不宜低于额定电压的85％；

2  配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，不应低于额定电压的80％；

3  配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机启动转矩的条件决定；对于低压电动机，尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压；

4  符合全压启动条件的电动机应采用全压启动；不符合全压启动条件的电动机宜降压启动；

5  有调速要求时，电动机的启动方式应与调速方式相匹配。

4．5．3  电动机控制电器的装设应符合下列规定：

1  每台电动机应分别装设控制电器。当工艺需要时，一组电动机可共用一套控制电器，但每台电动机应设有独立的保护装置。

2  控制电器宜采用接触器、启动器或其他电动机专用的控制开关。启动次数少的电动机，其控制电器可采用断路器或与电动机类别相适应的负荷开关。

3  控制电器应能接通和断开电动机堵转电流，其使用类别和操作频率应符合电动机的类型和机械的工作制。

4  控制电器宜装设在便于操作和维修的地点。过载保护电器的装设宜靠近控制电器或为其组成部分。

4．5．4  电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器，但由电动机主回路供电且符合下列条件之一时，可不另装设隔离电器和短路保护电器：

1  主回路短路保护器件能有效保护控制回路的线路时；

2  控制器回路接线简单、线路很短且有可靠的机械防护时；

3  控制回路断电会造成严重后果时。

4．5．5  电动机的控制按钮或控制开关宜装设在电动机附近便于操作和观察的位置。需在不能观察电动机或机械装置运转的地点进行控制时，应在控制点装设指示电动机工作状态的灯光信号或指示仪表。

4．5．6  自动或联动控制的电动机应有手动控制和解除自动或联动控制的措施；远程控制的电动机应有就地控制和解除远程控制的措施。

4．5．7  设备突然启动可能危及周围人员安全时，应在设备近旁装设启动预告信号和应急断电控制开关或自锁式停止按钮。

4．5．8  现场设备控制箱应设置运行状态指示和手动操作按钮，具有远程功能时应设置本地/远程控制选择开关。

4．5．9  车间电气设备布置应符合下列规定：

1  应根据设备类型、操作方式、机组配电柜、控制屏、车间结构形式、通风条件等确定设备布置；

2  电动机的启动设备宜安装于配电室和电动机旁；

3  机旁控制箱或按钮箱宜安装于被控设备附近，操作及维修应方便，固定于墙、柱上，也可采用支架固定；

4  臭气收集和除臭装置电气配套设施应采用相适应的耐腐蚀措施；

5  含有腐蚀性气体的车间，配电及控制设备宜布置在车间配电室内。

4．6 无功功率补偿与谐波治理

4．6．1  当用电设备为感性负荷且自然功率因数达不到要求时，应设置并联电容器补偿无功功率，计量侧功率因数不应小于0．9。

4．6．2  无功功率补偿应符合就地平衡的原则。补偿方式应安全可靠、节省投资、便于管理。

4．6．3  低压设备的无功功率应在低压侧由低压电容器补偿，高压设备的无功功率宜在高压侧由高压电容器补偿。

4．6．4  排水泵站和污水处理厂的低压无功功率宜在配变电所内采用电容器自动投入的方式集中补偿。

4．6．5  功率较大、线路较长且长期运行的低压电动机宜采用单独就地补偿，补偿后的功率因数不应小于0．9。

4．6．6  高压电动机的无功功率宜采用单独就地补偿，补偿后的功率因数不应小于0．9。

4．6．7  无功功率单独就地补偿电容器的安装位置应靠近被补偿设备。

4．6．8  高压电容器组应采用中性点不接地的星形接线，低压电容器组可采用三角形接线或星形接线。

4．6．9  并联电容器及其连接导体应满足所在环境内正常状态、过电压状态和短路状态的运行要求。电容器组连接导体的长期允许电流应为电容器组额定电流的1．35倍，单台电容器导体的长期允许电流不宜小于电容器额定电流的1．5倍。

4．6．10  高压电容器组宜根据预期的涌流采取相应的限流措施，低压电容器组宜采用专用投切器件。

4．6．11  高压电容器组应直接与放电器件连接，中间不应设置开关或熔断器；低压电容器组宜与放电器件直接连接，也可设置自动接通接点。

4．6．12  排水泵站和污水处理厂配电系统应采取抑制谐波的措施；当配电系统高次谐波超过规定值时，宜设置谐波治理装置，消除谐波对电气系统的影响；治理后的谐波应符合现行国家标准《电能质量  公用电网谐波》GB/T 14549的有关规定。

4．6．13  电容器回路上谐波较大时，宜串联电抗器。

4．6．14  对波动负荷较大的供电回路，需降低波动负荷引起的电网电压波动和电压闪变时，宜采取动态无功补偿装置或动态电压调节装置。

4．7 短路电流计算与继电保护

4．7．1  短路电流应按系统正常接线方式进行计算，包括最大及最小运行工况，并应符合下列规定：

1  在短路持续时间内，短路相数应不变；

2  具有分接开关的变压器，其开关位置均应视为在主分接位置；

3  应不计电弧电阻。

4．7．2  高压电路短路电流计算时，应考虑对短路电流影响大的变压器、电抗器、架空线及电缆等的阻抗，对短路电流影响小的因素和电路的分布电容可不予考虑。

4．7．3  短路电流计算中应以最大三相短路电流作为选择、校验电器和计算继电保护的主要参数。同时以最小运行方式下的两相短路电流作为校验继电保护、校核电动机启动的主要参数。

4．7．4  短路电流计算应采用下列方法：

1  等效电压源法；

2  复杂系统应以系统元件参数的标幺值计算短路电流；

3  简单系统应以系统短路容量计算短路电流；

4  1kV及以下的低压供电系统宜以有名值计算短路电流。

4．7．5  继电保护方式应按供电部门核准的供电方案结合短路电流计算确定，并应符合下列规定：

1  各类型继电保护设置原则应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062的有关规定；

2  继电保护装置应可靠，同时满足选择性、灵敏性和速动性的要求；

3  对电力变压器、电动机、电力电容器、母线、架空线或电缆线路、母线分段断路器及联络断路器、电源进线等设备应配置继电保护装置；

4  继电保护装置宜采用具有数字通信接口的智能综合保护装置。

4．7．6  电压为3kV～110kV、容量为63MV·A及以下的电力变压器，应提供下列故障及异常运行方式的监测和保护：

1  绕组及其引出线的相间短路；

2  中性点直接接地或经小电阻接地方式时的单相接地短路；

3  绕组的匝间短路；

4  外部相间短路引起的过电流；

5  中性点直接接地或经小电阻接地方式时，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；

6  过负荷；

7  油浸变压器的油面过低、油温过高、油箱压力过高、瓦斯报警；

8  绕组温度过高；

9  冷却系统故障。

4．7．7  3kV及以上的并联补偿电容器组，应提供下列故障及异常运行方式的监测和保护：

1  电容器内部或引出线短路；

2  电容器组的连接线短路；

3  电容器组的单相接地短路；

4  电容器过电压；

5  电容器组过电压；

6  电容器组所连接的母线失压；

7  中性点不接地的电容器组，各相对中性点的单相短路。

4．7．8  3kV及以上的电动机，应提供下列故障及异常运行方式的监测和保护：

1  相间短路；

2  单相接地短路；

3  过负荷；

4  低电压；

5  同步电动机失步；

6  同步电动机失磁；

7  同步电动机出现非同步冲击电流；

8  相电流不平衡或断相。

4．7．9  低压电动机，应装设下列保护：

1  短路保护；

2  接地故障保护；

3  过载保护；

4  断相保护。

4．8 电气设备选型

4．8．1  电动机的类型应满足机械设备的启动、制动、运行和控制要求，额定功率应与机械设备的输入功率相匹配，负荷率宜为0．8～0．9，并计入适当储备系数。

4．8．2  电动机的结构形式、冷却方式、绝缘等级、允许的海拔高度等应符合工作环境要求。

4．8．3  潜水电动机宜采用异步电动机。

4．8．4  交流电动机的工作电压应根据其额定功率和所在系统的配电电压经技术经济比较后确定，宜符合表4．8．4的规定。

表4．8．4  交流电动机的工作电压

注：1  电动机额定电压和容量范围可随工程需要变化；

2  当供电电压为6kV时，中等容量的电动机宜采用6kV电动机；

3  对于220kW～355kW额定容量的电动机，其额定电压，应经技术经济比较后确定采用低压或高压；

4  超过315kW的低压大功率潜水泵电动机其额定电压宜采用660V。

4．8．5  配电装置应安全可靠，适应工作环境，便于安装、操作、维护、检修、试验和监测，具有闭锁和联锁功能，具有“五防”功能。

4．8．6  变压器的选择应符合下列规定：

1  变压器的容量应根据计算负荷以及机组的启动方式、运行方式确定，并满足节能运行要求；

2  变压器在正常情况下的负荷率宜为0．6～0．7；

3  变压器的数量和接线应根据负荷特点和经济运行要求确定，宜装设两台及以上变压器；并列运行的变压器，规格和容量应相同；

4  低压为0．4kV的变压器，单台容量不宜大于1250kV·A；当用电设备容量较大，负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器；

5  装有两台及以上变压器的变电所，当任意一台变压器断开时，其余变压器的容量应能满足全部一级负荷及二级负荷的需要；

6  雨水、污水合建泵站的雨水、污水泵宜分别设置配电变压器；

7  低压为0．4kV的变压器容量不大于3000kV·A时，宜采用干式变压器；

8  10(6)kV/0．4kV的变压器联结组标号宜选用DYn-11接线；

9  除装在高压柜内的所用变压器外，干式变压器宜配防护罩壳，罩壳门应配有电气联锁装置，外壳面板应设置温度显示控制仪，并具有温度信号通信接口输出功能。

4．8．7  配电装置（包括电容器柜）的结构应有利于可靠运行和管理。

4．8．8  配电装置应设置用于监测和控制的数字通信接口或无源触点连接端子，并满足自动化运行控制系统的要求。

4．8．9  全地下式、半地下式排水工程高低压配电设备、变压器不应采用油浸（充油）式设备。

4．9 导线、电缆的选择与敷设

4．9．1  下列情况下应采用铜芯电缆：

1  电动机励磁、重要电源、移动式电气设备的配电回路；

2  振动、爆炸危险或对铝有腐蚀作用的工作环境；

3  火灾时需要持续供电的回路；

4  控制、保护等二次回路；

5  其他需要高可靠供电的回路；

6  其他采用铝芯电缆不利于电气安全的地方。

4．9．2  保护接地线（PE线）干线采用单芯铜导线时，芯线截面面积不应小于10mm²；采用多芯电缆的芯线时，其截面面积不应小于4mm²。

4．9．3  PE线采用单芯绝缘导线时，有机械性保护的芯线截面面积不应小于2．5mm²，无机械性保护的不应小于4mm²。

4．9．4  电气装置外部的可导电部分不得用作PE线。

4．9．5  1kV及以下电源中性点直接接地的三相配电回路的电缆芯数配置应符合下列规定：

1  PE线与中性线合用一导体时，应采用四芯电缆；

2  PE线与中性线各自独立时，应采用五芯电缆；

3  受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应采用四芯电缆；

4  受电设备无外露可导电部位时，可采用四芯电缆。

4．9．6  1kV及以下电源中性点直接接地的单相配电回路的电缆芯数配置应符合下列规定：

1  PE线与中性线分开时，应采用三芯电缆；

2  受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应采用两芯电缆；

3  受电设备无外露可导电部位时，可采用两芯电缆。

4．9．7  低压直流供电回路宜采用两芯电缆。

4．9．8  配电电缆和控制电缆的绝缘电压不得低于工作电压，并应满足运行中或故障时的暂态和工频过电压作用的要求。

4．9．9  直埋敷设电缆的外护层选择应符合下列规定：

1  电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应有加强层或钢带铠装；

2  在流砂层、回填土层等可能出现位移的土壤中，应有钢丝铠装；

3  白蚁严重危害地区用的挤塑电缆，应选用较高硬度的外护层，也可在普通外护层上包裹较高硬度的薄外护层，其材质可采用尼龙或特种聚烯烃共聚物，也可采用金属套或钢带铠装；

4  地下水位较高的地区，应选用聚乙烯外护层；

5  除上述情况外，可选用不含铠装的外护层。

4．9．10  在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，其金属层、加强层、铠装上应有聚乙烯外护层，水中电缆的粗钢丝铠装应有挤塑外护层。

4．9．11  消防配电线路应满足火灾时连续供电的要求，并应符合下列规定：

1  明敷（包括吊顶内敷设）时，应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；

2  暗敷时，应穿管并应敷设在不燃性结构内，且保护层厚度不应小于30mm；

3  采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时，可不采用金属导管或封闭式金属槽盒保护；

4  采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。

4．9．12  消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内；确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。

4．9．13  在有鼠害或水淹可能的电缆夹层或电缆沟内敷设的电缆宜采用防鼠或防水电缆。

4．9．14  控制室、配电室的电缆宜敷设在电缆沟或电缆夹层内，车间内的电缆宜采用电缆沟、支架、吊架或穿管敷设。

4．9．15  穿管敷设的电缆，每根电缆保护管的弯头不宜超过3个，直角弯不宜超过2个。不能满足要求时应设置电缆管转接设施。

4．9．16  室外电缆宜按电缆数量、周边环境选择电缆沟、电缆排管及直埋的敷设方式。

4．9．17  电缆敷设的路径选择应符合下列规定：

1  应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害；

2  满足安全要求的条件下，应力求电缆路径最短；

3  应便于敷设和维护；

4  应避开将要挖掘施工的场所；

5  电缆与其他管线的间距应符合现行国家标准《电力工程电缆设计标准》GB 50217的有关规定。

4．9．18  电缆在敷设过程中和长期运行时，均应满足电缆允许弯曲半径的要求。

4．9．19  多层支架上敷设的电缆应符合下列规定：

1  宜按电压等级由高至低，按配电电缆、控制电缆、通信电缆的顺序“由上而下”排列；

2  高压电缆引入盘柜的允许弯曲半径受限制时，可按“由下而上”的顺序排列；

3  在同一工程中应采用相同的排列顺序；

4  支架层数受限制时，35kV及以下的相邻电压等级的电缆可排列于同一层支架上，1kV及以下的配电电缆可与控制电缆排列于同一层支架上。

4．9．20  同一层支架上的电缆敷设与排列应符合下列规定：

1  相同电压等级的控制电缆可紧靠或多层叠置；

2  交流系统采用单芯电力电缆时，同一回路宜采取品字形（三叶形）配置；

3  除采用品字形配置的情况，配电电缆之间宜有1倍电缆外径的空隙；

4  同一回路的多根配电电缆不应叠置。

4．9．21  为一级负荷供电的常用及备用配电电缆不得敷设在同一支架上或同一电缆桥架内。

4．9．22  在隧道、沟、浅槽、竖井、夹层等封闭式电缆通道中，不得布置热力管道，严禁有易燃气体或易燃液体的管道穿越。

4．9．23  与易燃气体输送管道平行敷设的电缆应远离易燃气体输送管道，并应符合下列规定：

1  易燃气体比空气的密度大时，电缆宜配置在管道上方；

2  易燃气体比空气的密度小时，电缆宜配置在管道下方；

3  属于爆炸危险环境时，尚应符合本标准第3．3．4条的规定。

4．9．24  全地下式排水泵站、污水处理厂电缆宜采用阻燃型电缆。

4．9．25  电缆沟、隧道的纵向排水坡度，不得小于0．5％；沿排水方向适当距离宜设置集水井及其泄水系统，必要时应实施机械排水；隧道底部沿纵向宜设置泄水边沟。

4．10 照明

4．10．1  排水泵站和污水处理厂的工作场所和主要道路应设置工作照明，事故状态下需要继续工作或安全撤离人员的场所应设置应急照明。

4．10．2  工作照明电压应采用交流220V，电源应由厂（站）用变电所或低压配电系统提供。

4．10．3  检修用的移动照明设备应采用安全特低电压供电，并采用Ⅲ类灯具。

4．10．4  应急照明应包括备用照明、安全照明和消防照明。可由照明灯具内的可充电电池供电或由应急电源（EPS）集中供电，持续时间不应小于30min。总建筑面积大于20000m²的地下污水处理厂，应急照明持续时间不应小于60min。

4．10．5  排水泵站和污水处理厂各工作场所最低照度应符合表4．10．5的规定。

表4．10．5  排水泵站和污水处理厂各工作场所最低照度

4．10．6  污水处理厂、排水泵站的室外道路、广场等露天工作场所照明宜采用高压钠灯或LED灯；控制室、配电室、办公室等场所宜采用节能型荧光灯或LED灯。

4．10．7  工作照明灯具选型应符合下列规定：

1  正常环境中宜采用开启型灯具；

2  潮湿环境中应采用防潮型灯具或带防水灯头的开启型灯具；

3  应便于检修和更换光源；

4  爆炸危险环境的照明灯具应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定；

5  加氯间、除臭间、预处理间、污泥处理间等含腐蚀性气体的环境应采用防腐型灯具。

4．10．8  照明计算负荷可按下式计算：

P_mj＝3K_XP_mp          （4．10．8）

式中：P_mj——照明计算负荷(kW)；

K_X——需要系数，按本标准表4．3．9取值；

P_mp——最大一相的照明负荷（kW）。

4．10．9  三相配电干线的各相负荷宜平衡分配，最大相负荷不宜大于三相负荷平均值的115％，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85％。

4．10．10  变压器、配电装置和裸导体的正上方不应布置灯具。当在变压器室和配电室内裸导体上方布置灯具时，灯具与裸导体的水平净距不应小于1．0m，灯具不得采用吊链和软线吊装。

4．10．11  照明配线应采用铜芯塑料绝缘导线穿管敷设，每管不宜超过6根导线。敞开式照明灯具灯头距地安装高度应大于2．5m。

4．10．12  初沉池、生物反应池、二沉池等户外构筑物群区域较大时，宜采用广照型高杆灯照明。

4．10．13  地下污水处理厂和地下排水泵站宜采用智能照明控制装置分组控制。

4．10．14  地下排水泵站和地下污水处理厂的工作场所宜采用光导照明等利用自然光的照明装置。

4．11 接地和防雷

4．11．1  排水泵站和污水处理厂建（构）筑物防雷分类及防雷措施应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定。

4．11．2  排水泵站和污水处理厂电气与自动化系统应设有工作接地、保护接地和防雷接地。

4．11．3  防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值应按接入设备中要求的最小值确定。

4．11．4  接地装置应优先利用建筑物的主钢筋作为自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。

4．11．5  变电所的接地装置，除利用自然接地体外，还应敷设人工接地网。对10kV及以下变电所，当采用建筑物的基础作为接地体能够满足接地电阻要求时，可不另设人工接地体。

4．11．6  人工接地体的材料可采用水平敷设的镀锌圆钢、扁钢及垂直敷设的镀锌角钢、圆钢等。接地装置的导体截面，应符合热稳定与均压的要求，钢接地体和接地线的最小规格应符合表4．11．6的规定。

表4．11．6  钢接地体和接地线的最小规格

注：表中b为钢管管壁厚度。

4．11．7  各电气设备的接地线应直接连接到接地干线上，严禁将设备的接地线串联接地。

4．11．8  系统设备采用三相四线制供电时，配电线路接地保护应采用TN-S、TN-C-S及TT系统。

4．11．9  在TN-C系统中，PEN线严禁接入开关设备。在TT或TN-S系统中，当需要断开N线时，应装设能同时切断相线和N线的两极或四极保护电器。

4．11．10  下列装置的金属外壳或外露导电部件应接地：

1  变压器、电机、手握式及移动式电器；

2  屋内、屋外配电装置金属构架、钢筋混凝土构架等；

3  配电屏，控制屏、台，仪表盘（箱）的框架；

4  电缆的金属外皮及电缆的接线盒、终端盒；

5  配电线路的金属保护架、保护管、电缆支架、电缆桥架、母线槽。

4．11．11  盛水构筑物上所有可触及的导电部件和构筑物内部钢筋等均应作等电位连接，并应可靠接地。

4．11．12  自动控制系统的工作接地与低压供电系统的保护接地宜采用联合接地方式，接地电阻不应大于1Ω。

4．11．13  本安线路、本安型仪表应可靠接地。本安型仪表系统的接地宜采用独立的接地极或接至信号回路的接地极上。

4．11．14  同一构筑物内的控制系统宜建立统一接地网并设置总等电位连接板。

4．11．15  连接外场设备屏蔽线缆接地应采用一点接地（又称单端接地）。

4．11．16  传感器回路的接地点应设在显示仪表侧，检测仪表信号回路的接地点应设在控制器侧。

4．11．17  弱电系统设备的防雷与接地应符合现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的有关规定。

4．11．18  所有进出防雷保护区的金属线路应加装防雷保护器。所有的保护器都应可靠接地。

4．11．19  电涌保护器应符合下列规定：

1  B级，用于局部区域的总配电保护，10/350μs波形，12．5kA级；

2  C级，用于局部区域内各二级电气回路保护，8/20μs波形，40kA级；

3  D级，用于重要设备的重点保护，8/20μs波形，5kA级。

4．11．20  电气设备应装设防雷装置及电涌保护器，并应符合下列规定：

1  在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2．5kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12．5kA。

2  当YYn-0型或DYn-11型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，应在变压器高压侧装设接闪器；在低压侧的配电屏上，当有线路引出本建筑物至其他有独自敷设接地装置的配电装置时，应在母线上装设Ⅰ级试验的电涌保护器，电涌保护器每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12．5kA；当无线路引出本建筑物时，应在母线上装设Ⅱ级试验的电涌保护器，电涌保护器每一保护模式的标称放电电流值应等于或大于5kA。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2．5kV。

4．11．21  电涌保护器的后备保护宜采用SPD专用后备保护器（SCB）。

4．11．22  当电源接入控制设备或通信设备机柜时，应设置电涌保护装置。当通信电缆接入通信机柜时，应设置与通信端口工作电平相匹配的电涌保护装置。当信号电缆接入控制机柜时，宜设置与信号工作电平相匹配的电涌保护装置。

4．11．23  控制器和检测仪表的电源、4mA～20mA DC信号、脉冲信号电缆跨越防雷保护区时，在现场仪表端和就地控制站侧端口上必须配置防雷保护器。

4．12 电力监控系统

4．12．1  排水泵站、污水处理厂宜设置电力监控系统。

4．12．2  电力监控系统应能够实时监测和控制供电系统设备的运行，高压变配电设备、低压配电设备和直流设备的监控内容和接口信号应分别符合表4．12．2-1、表4．12．2-2和表4．12．2-3的规定。

表4．12．2-1  高压变配电设备的监控内容和接口信号

注：√为基本设置，☆为需远程操作时设置，△为选择设置或有此装置时设置，一为不做要求。

表4．12．2-2  低压配电设备的监控内容和接口信号

注：√为基本设置，☆为需远程操作时设置，△为选择设置或有此装置时设置，—为不做要求。

表4．12．2-3  直流设备的监控内容和接口信号

注：√为基本设置，☆为需远程操作时设置，△为选择设置或有此装置时设置，—为不做要求。

4．12．3  高压变配电设备宜设置综合保护测控单元，以数据通信接口连接变电所综合自动化系统。不采用综合保护测控单元时，应以辅助触点和变送器方式提供信号接口。

4．12．4  低压配电设备宜设置智能化数字检测和显示仪表，以数据通信接口连接变电所综合自动化系统。不采用数字检测和显示仪表时，应以辅助触点和变送器方式提供信号接口。

4．12．5  UPS/EPS设备的监测内容应包括旁路运行状态、逆变供电状态、充电状态、故障报警状态等。

4．12．6  电能检测宜采用综合电量变送器，以数据通信接口连接综合自动化系统。当采用大型泵组或高压电动机时，综合电量变送器宜设在电动机控制柜内，每回路一台；在小型低压配电系统中，综合电量变送器宜设在低压进线柜内。

4．12．7  供配电系统中应用的各类数字仪表宜采用相同的通信接口和协议。

4．12．8  无人值守排水泵站的变电所应设置变电所综合自动化系统进行远程监视与控制。

4．12．9  供配电系统实施远程操作时，应具有硬件和软件的联锁保护。供配电系统设备应能够提供完整的基本操作保护和联锁，拒绝任何不满足基本操作保护和联锁条件的上位操作。

4．12．10  电力监控的显示和操作界面应以图形及数字方式表示供配电系统的工况和运行参数。界面内容应包括各变电所的高压系统图、低压系统图、母线参数表、开关参数表、变压器参数表、故障报警清单等图形和表格。

4．12．11  变配电系统设备的不同工况应在电力监控界面上以不同的图形和颜色表示，电流、电压、功率、功率因数等电量参数应有数字显示。

5 自动控制系统

5．1 一般规定

5．1．1  城镇排水系统应设置自动化运行控制系统。

5．1．2  自动化运行控制系统设备应能够在所在环境中安全、长期、稳定地运行。

5．1．3  自动化运行控制系统应能够监视与控制全部工艺过程及其相关设备运行，能够监视供电系统设备的运行。

5．1．4  城镇排水系统设置的水质、水量检测仪表应满足城市水环境和水处理工艺的要求。

5．1．5  地下排水设施的工作场所必须设置环境监测和控制系统。

5．1．6  自动化运行控制系统设备的防雷与接地应满足本标准第4．11节的规定。

5．2 系统构成

5．2．1  大型及特大型排水泵站应设置中央控制室集中监视和控制泵站的运行，采用具有信息层、控制层和设备层三层结构的泵站自动化运行控制系统，并应符合下列规定：

1  信息层系统应部署在中央控制室，宜采用客户机/服务器（C/S）体系结构，并宜设置外部浏览器访问接口；

2  中央控制室应设置操作员工作站控制泵站运行，可按运行管理的需要设置大屏幕显示器；

3  控制层系统可包括多台负责局部控制的就地控制站，以主/从、对等或混合结构的方式连接到信息层系统；

4  设备层系统宜采用数字通信网络，或采用硬线电缆连接检测仪表和设备控制箱。

5．2．2  中小型排水泵站自动化运行控制系统可采用控制层和设备层两层结构，并宜符合下列规定：

1  控制层系统设备宜集中安装在一台控制机柜内，采用设在控制机柜面板上的触控显示屏或布置在值班室的控制台计算机控制泵站运行；

2  设备层系统宜采用数字通信网络，或采用硬线电缆连接检测仪表和设备控制箱。

5．2．3  简单的小型泵站可采用专用的水泵控制器，实现泵站的自动液位控制。

5．2．4  污水处理厂应设置中央控制室，自动化运行控制系统宜采用信息层、控制层和设备层三层结构，并应符合下列规定：

1  信息层系统应部署在中央控制室，宜采用客户机/服务器（C/S）体系结构，并应设有外部浏览器访问接口；

2  中央控制室应设置操作员工作站控制污水处理厂或泵站的运行，宜采用大屏幕显示器表现全部工艺设施的布局、主要设备运行状态和主要工艺参数；

3  控制层系统宜采用分布式结构，设置针对单体或局部控制任务的就地控制站，采用光纤网络将多个就地控制站相互连接，并连接到信息层系统；

4  就地控制站的操作界面宜采用彩色触控显示屏，运行管理需要时，可采用控制计算机及其显示屏作为操作界面；

5  设备层系统宜采用数字通信网络、远程I/O装置连接设备控制箱和检测仪表。

5．2．5  大型及特大型污水处理厂、重要排水泵站及无人值守设施的主要控制设备应采用冗余结构，包括控制器冗余、电源冗余和通信网络冗余。

5．2．6  无人值守排水泵站的自动化运行控制系统操作界面宜采用彩色触控显示屏或平板式工业计算机安装在控制机柜面板上，能够进行系统检查和就地操控。

5．3 系统功能

5．3．1  自动化运行控制系统宜集成电力监控系统的功能，实现对供配电系统设备的运行监视、控制和管理。

5．3．2  自动化运行控制系统接受区域监控中心的远程控制时，应具有通信、数据采集及上报等功能，能够按区域监控中心的要求控制设备运行。

5．3．3  上报至区域监控中心的数据应按下列条件采集、记录和发送，每条数据均应有时间标记：

1  开关量状态变化；

2  模拟量数据变化超越设定死区；

3  阈值报警和恢复。

5．3．4  就地控制站应具有下列功能：

1  显示就地设备平面布置图、工艺流程图、高程图、设备运行状态和工艺参数检测数据；

2  显示相关供配电系统、开关状态；

3  显示设备运行与工艺参数、运行参数的相互关系，提供就地自动化运行控制与保护；

4  可查询设备的详细属性数据，对设备进行手动操作；

5  显示当前正在报警的设备和报警内容；

6  设定自动化运行的控制参数；

7  手动、自动、远程控制方式的转换。

5．3．5  中央控制室应具有下列功能：

1  具有与本系统区域监控中心通信的功能；

2  能通过操作终端等设备监视和控制生产全过程；

3  能分别显示各单体的平面布置图、工艺流程图、高程图、设备运行状态和工艺参数检测数据；

4  能显示供配电系统配置图、开关状态；

5  宜采用组合式显示屏，综合显示全部工艺流程、生产过程数据、视频图像、安防报警等信息；

6  能通过分布的就地控制站对管辖范围内的生产过程进行调节；

7  具有运行参数统计、数据存储、设备管理、报表等运行管理功能；

8  具有远程手动、自动两种控制方式；

9  具有声光报警装置。

5．3．6  泵站自动化运行控制系统应能按设定目标对泵站内设备实施自动控制，并应符合下列规定：

1  对主水泵进行自动控制，使前池水位、出水池或出水高位井水位均符合设定要求；

2  对格栅除污机及其关联的输送机、压榨机进行自动控制，使格栅前后水位差符合设定要求；

3  对电动闸门、阀门等进行自动控制，使其符合水泵启动条件和节能运行的要求；

4  对除臭装置、空气净化设备进行自动控制，使泵站周边的空气质量符合环保要求；

5  对泵房通风设备进行自动控制，满足泵房工作环境要求；

6  对泵房排水设备进行自动控制，使积水井水位处于正常范围内；

7  对大型水泵的辅助运行设备进行自动控制，满足水泵安全运行条件；

8  对备用电源的投切进行自动控制，满足排水泵站连续运行的要求；

9  对其他与工艺设施运行有关的设备进行自动控制，满足排水泵站运行的各项工艺要求。

5．3．7  对可能产生有毒、有害、易燃、易爆气体的场所，自动控制系统应具有检测和阈值报警的功能，能启动应急处置系统。

5．3．8  自动控制系统应能对监控对象的运行情况进行在线监测及诊断，并记入相应的数据库；应能对设备的管理、维护、保养和故障处理提出建议。

5．3．9  运行参数或设备出现异常时，自动控制系统应立即响应，发出声和光的报警提示信号。声报警可在人工确认后消除，光报警在运行参数或设备恢复正常时应自动消除。

5．3．10  无人值守的排水泵站应具有运行数据存储和延期传输的功能。当泵站独立运行时，应具有一年数据的存储能力；当泵站联网运行时，应具有不少于15d数据的存储能力。

5．3．11  无人值守的排水泵站宜设置基于智能手机应用或手机短消息的在线查询和告警系统，能够及时将重要设备的运行变化情况和重大报警信息直接传送到相关责任人员。

5．3．12  污水处理厂和大型及以上泵站中央控制系统宜设置与工厂管理信息系统（MIS）的接口。

5．4 运行监视和控制内容

5．4．1  泵站及调蓄设施的运行监视应包括下列内容（无所列设备时忽略）：

1  前池液位和超高、超低液位报警；

2  非压力井形式的出水池液位和超高液位报警；

3  大型管道水泵的进水压力、出水压力；

4  调蓄池液位和超高液位报警；

5  排放口液位；

6  水泵运行状态和故障报警；

7  潜水泵渗漏报警；

8  格栅前后液位差；

9  格栅除污机、输送机、压榨机的运行状态和故障报警；

10  电动闸门、阀门的位置、运行状态和故障报警；

11  瞬时流量和累积流量；

12  中大型水泵电机绕组温度、轴承温度；

13  冷却水温度以及润滑、液压等辅助系统的监视和报警（大型泵组选项）；

14  振动监测（大型泵组选项）；

15  有毒有害气体浓度和报警；

16  UPS电源设备状态及报警；

17  水泵反转报警（防止水泵反转要求选项）；

18  水质监测数据（按城市水环境和环保要求选项）；

19  降水观测数据（雨水泵站选项）；

20  工作环境监测数据，包括温度、湿度、氧气浓度、有毒有害气体浓度、通风、排水设备监控等（地下泵站或特殊要求选项）。

5．4．2  泵站及调蓄设施的运行控制应包括下列设备（无所列设备时忽略）：

1  水泵机组；

2  格栅除污机、输送机、压榨机；

3  电动闸门、阀门；

4  大型水泵的辅助系统设备；

5  通风和排水设备；

6  除臭、空气净化设备；

7  其他与工艺设施运行有关的设备。

5．4．3  污水处理厂进水水质和出水水质在线检测应包括下列内容，并应符合当地环保部门的要求：

1  酸碱度/温度（pH/T）；

2  固态悬浮物（SS）；

3  氨氮（NH₄-N）；

4  化学需氧量（COD）；

5  总磷（TP）；

6  总氮（TN）；

7  根据工艺要求，可增加生化需氧量（BOD）、总有机碳（TOC）等内容。

5．4．4  污水处理厂应设置进水计量和出水计量，并应满足工艺及当地环保部门要求。

5．4．5  污水处理厂进、出水泵房的运行监视和控制内容应符合本标准第5．4．1条和第5．4．2条的规定。

5．4．6  沉砂池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  电动闸门、阀门的监视与控制；

2  除（刮）砂机、排砂泵、砂水分离设备的运行监视与控制；

3  浮渣收集、输送及渣水分离设备的运行监视与控制；

4  鼓风机的运行监视与控制（曝气沉砂池选项）；

5  曝气管流量检测（曝气沉砂池选项）。

5．4．7  生物池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  厌氧区中间和生物池出水端设置混合液浓度（MLSS）检测；

2  好氧区曝气总管或廊道分管上设气体流量检测；

3  厌氧区和缺氧区分别设氧化还原电位（ORP）检测；

4  好氧区的鼓风曝气稳定区设溶解氧（DO）检测；

5  机械曝气机下游稳定区设溶解氧（DO）检测；

6  生物池出水端设溶解氧（DO）、氨氮（NH₄-N）、硝氮（NO₃-N）检测；

7  厌氧区末端设氨氮（NH₄-N）、硝氮（NO₃-N）检测；

8  内回流渠设流量检测；

9  电动闸门、阀门、电动堰门的监视与控制；

10  搅拌机、内回流泵的运行监视与控制；

11  曝气机、气体调节阀的运行监视控制；

12  好氧区曝气量的溶解氧-空气流量串级自动调节或优化控制；

13  内回流流量优化控制。

5．4．8  初沉池、二沉池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  二沉池设污泥界面检测；

2  电动闸门、阀门、堰板的监视与控制；

3  吸泥机、刮泥机、污泥泵的运行监视和控制；

4  浮渣收集、输送及渣水分离设备的运行监视和控制；

5  排泥泵出口压力、流量的检测与报警。

5．4．9  鼓风机房宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  空气总管设压力、温度和气体流量检测；

2  鼓风机、出口阀门和过滤器的运行监视及控制；

3  鼓风机房出口空气总管压力或流量的自动调节。

5．4．10  回流及剩余污泥泵房宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  集泥池设液位、混合液浓度（MLSS）检测和超低液位报警；

2  回流污泥泵出泥管道或渠道上设流量检测；

3  剩余污泥泵设压力检测；

4  回流污泥泵、剩余污泥泵的运行监视、控制和调速。

5．4．11  高效沉淀池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  混凝池、反应池设高、低水位检测和超限报警；

2  沉淀池设污泥界面检测；

3  沉淀池出水设流量和浊度检测；

4  沉淀池出泥设流量、压力、污泥浓度检测；

5  闸门、阀门的监视和控制；

6  搅拌器、刮泥机、污泥泵的运行监视和控制。

5．4．12  滤池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  滤池设出水浊度检测；

2  滤池设液位检测，满足恒水位运行控制要求；

3  反冲洗水、气总管设流量和压力检测；

4  反冲洗水池、废水池设液位检测和高、低水位报警；

5  闸门或阀门的监视和控制；

6  反冲洗水泵、反冲洗鼓风机、废水泵、搅拌器的运行监视和控制；

7  反冲洗过程的时间程序控制和联锁控制。

5．4．13  臭氧接触池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  臭氧接触池设液位检测，各段设低液位报警；

2  各段池中设臭氧浓度监测；

3  臭氧投加设流量检测；

4  按水量比例的臭氧自动投加控制；

5  出水端设余臭氧（尾气）浓度检测与报警；

6  尾气破坏器排气口设臭氧浓度检测与报警；

7  进水闸门、出水闸门、投加管切断阀门、射流增压泵及流量控制阀的监视和控制；

8  臭氧制备总管设温度、压力、流量、浓度检测；

9  臭氧发生器间设臭氧泄露监测报警及安全联锁控制；

10  臭氧制备系统、臭氧尾气破坏系统的监视和控制。

5．4．14  储泥池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  储泥池设泥位检测和超低位报警；

2  按工艺要求设进/出口污泥流量、浓度检测；

3  搅拌机、浆液阀及污泥泵的运行监视和控制；

4  储泥池的进、排泥循环控制。

5．4．15  污泥浓缩池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  浓缩池设污泥界面检测；

2  污泥出口设流量、浓度检测；

3  闸门、阀门的监视与控制；

4  污泥浓缩机的运行监视与控制。

5．4．16  污泥消化池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  进泥管设流量、温度和pH值检测；

2  消化池顶设泥位、气相压力检测，设压力和真空安全阀；

3  消化池中部和下部设温度检测；

4  循环污泥管设温度、流量检测；

5  消化池设沼气流量检测；

6  泥水换热器热水进/出口设温度检测、流量监测；

7  泥水换热器的热水流量控制，消化池的温度控制；

8  消化池搅拌器、沼气压缩机、各种泵、各种阀门的运行监视和控制；

9  爆炸危险环境设沼气浓度检测报警及紧急切断联锁控制。

5．4．17  污泥浓缩脱水机房宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  进泥管和加药管设流量检测，按比例控制脱水机的加药量；

2  脱水污泥仓设泥位监测和高/低泥位报警，并与脱水污泥输送机联锁控制；

3  脱水污泥采用输送泵时，设泥斗泥位检测及高/低泥位报警、泵出口压力检测及高压报警联锁停泵；

4  脱水机房和污泥堆放间设硫化氢浓度检测与报警，并与通风设备联动；

5  脱水机（组）、投泥泵、加药泵、絮凝剂制备装置、冲洗水泵、冲洗水阀门、污泥闸门、污泥输送机、污泥输送泵、储泥仓、装车装置的监视和控制。

5．4．18  沼气柜宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  沼气柜设高度（容积）、压力监测，并设高/低位和高/低压报警及安全联锁保护；

2  沼气柜区、沼气增压机房设甲烷探测器，检测可燃气体的浓度，进行泄漏报警；

3  沼气增压机气动蝶阀设监视和控制。

5．4．19  沼气锅炉房宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  沼气锅炉设沼气流量、压力监测；

2  沼气锅炉设压力和水位检测，根据锅炉水位调节补水量；

3  出水管设温度、压力和流量检测，根据锅炉出水温度调节燃气流量；

4  储水池设液位检测；

5  锅炉房、沼气间设置甲烷探测器，检测泄漏的可燃气体浓度，设高限报警和沼气紧急切断安全保护；

6  沼气锅炉、沼气增压泵、给水泵、补水泵、排水泵、循环泵的监视和控制。

5．4．20  消毒池宜设置下列检测和监控内容，并应与工艺要求一致：

1  加氯消毒工艺接触池设余氯检测；

2  加氯消毒或紫外线消毒，消毒装置的监视和控制；

3  消毒池进水、出水闸门的监视和控制。

5．4．21  污水处理厂工作环境监测应包括温度、湿度、氧气浓度、有毒有害气体浓度以及通风、排水等设备的运行状态，并应符合当地环保部门的要求。

5．5 在线检测仪表配置

5．5．1  排水泵站和污水处理厂的在线检测仪表配置应符合下列规定：

1  检测内容、方法、量程和工作条件应符合工艺要求；

2  应适合排水泵站或污水处理厂的工作环境；

3  应具有4mA～20mA电流信号输出、脉冲量输出或数字通信接口，并应满足控制系统的要求；

4  同一设施内各类检测仪表的数字通信接口宜采用相同的协议；

5  检测仪表应采用UPS供电；

6  浸入水中的传感器应采用安全电压供电；

7  传感器的材质应在被测介质中稳定，满足长期检测的要求；

8  应具有故障自检和故障信息传输的功能；

9  安装支架或底座应采用耐腐蚀的材料制作；

10  浸没于水中的传感器宜采用便于举升传感器的安装支架；

11  安装在室外的仪表支架、底座和布线应耐紫外线老化；

12  变送器安装在室外时，应避免阳光直射，宜安装在仪表保护箱内；

13  现场显示器的安装位置和高度应便于观察、操作和维护，室外安装时应采取遮阳措施；

14  仪表保护箱应根据所在环境条件采取保温、除湿或通风措施，满足仪表稳定运行要求；

15  检测仪表的观察、操作和维护应具有安全保障措施。

5．5．2  液位和液位差检测应符合下列规定：

1  液位检测宜采用超声波液位计或雷达式液位计；

2  需要在现场读取液位检测值时，宜采用分体式液位计，设置变送器/显示器；

3  超声波或雷达式液位计的探测方向应与被测液面垂直，探测范围内不应存在探测波的反射物体；

4  液位差检测宜采用液位差计，液位差计的2台传感器应安装在同一基准面上；

5  泵站格栅井需同时检测液位和液位差时，宜采用能同时输出液位值、液位差值的液位差计；

6  通过计算两台液位计的检测值求取液位差时，该两台液位计应是同一厂商的同一型号产品，且量程相同，安装基准面相同；

7  液位表示单位应为m，基准高程应与总图一致；液位差可采用m或mm表示；

8  液位计或液位差计的检测误差不应超过0．5％FS；

9  采用非接触式液位检测有困难时，可采用投入式静压液位计、导波式雷达液位计或其他具有电信号输出的液位检测装置；

10  投入式静压传感器应安装在固定的耐腐蚀的防护管内，并具有安装基准面定位装置；

11  导波式雷达液位计的探棒或缆绳端部应固定；

12  液位计采用220VAC电源时，应分别敷设供电电缆和信号电缆；采用24VDC电源时，模拟量接口的液位计宜采用4线制，数字通信接口的液位计供电和通信线宜复合在同一电缆中；

13  无人值守排水泵站、地下泵站和地下污水处理厂中用于自动控制水泵运行的液位检测装置宜冗余配置；当冗余配置的两个液位检测装置读数相差2％以上时，应有报警提示；

14  根据液位进行二位式控制时，应采用液位开关；

15  液位开关宜采用浮球式或射频导纳式，安装在水流相对平静且便于维护和维修的位置；

16  液位开关应具有无源触点信号输出。

5．5．3  压力和压力差检测应符合下列规定：

1  压力检测宜采用一体化压力变送器。

2  压力差检测宜采用压差计。由两台压力计的检测值计算压力差时，两台压力计应为相同产品。

3  需要在现场显示压力或压力差数值时，宜采用数字式显示表。

4  压力的表示单位应为kPa或MPa，压力差的表示单位应为Pa或kPa。

5  压力或压力差的检测误差不应大于0．5％。

6  压力检测的取样点应位于管道的直管部位，取样管与传感器之间应设置截止阀，截止阀宜采用不锈钢材质。

7  压力传感器安装在有振动的设备或管道上时，应采取减振措施。

8  压力变送器宜采用24VDC供电；模拟量接口的压力变送器宜采用2线制，数字通信接口的压力变送器供电和通信线宜复合在同一电缆中。

9  根据压力进行二位式控制时，应采用压力开关。

10  压力开关应具有无源触点信号输出。

5．5．4  温度检测应符合下列规定：

1  温度传感器宜采用热电阻；检测温度在50℃或以上时，宜采用铂热电阻。

2  检测点环境温度小于60℃的场合，可采用一体化的温度变送器。

3  需在现场显示温度检测值时，宜采用数字式温度显示表；不需现场显示温度检测值时，温度传感器可直接接入控制器温度检测输入模块。

4  温度的表示单位应为℃。

5  温度检测的误差不应大于1．0％。

6  一体化温度变送器宜采用24VDC供电；模拟量接口的温度变送器宜采用2线制，数字通信接口的温度变送器供电和通信线宜复合在同一电缆中。

7  根据温度进行二位式控制时，应采用温度开关。

8  温度开关应具有无源触点信号输出。

5．5．5  液体流量检测应符合下列规定：

1  管道流量检测宜采用具有标准管段的电磁流量计或超声波流量计，污水处理厂明渠流量检测可采用明渠流量计。

2  当计量管段所处位置便于巡检和观察时，宜采用一体化流量计。

3  计量管段前后的直管段长度应满足流量计产品技术要求。

4  分体式流量计信号变送器/数字显示表与传感器之间的连接电缆应采用流量计制造商提供或认可的专用电缆，其长度不应超过流量计制造商规定的数值，并应单独穿钢管敷设。

5  流量计工作时，传感器及其前后直管段应充满被测介质（满管），且不应有气泡聚集。

6  用于污水计量的流量计，其传感器内部可能积聚影响检测精度的污垢时，应具有方便清除的措施。

7  流量计应提供瞬时流量和累积流量输出，瞬时流量的表示单位为m³/s，累计流量的表示单位为m³或km³。

8  流量计传感器的工作压力不应低于管道设计压力，其连接法兰应与连接管道的法兰一致。

9  标准管段流量计的配置和安装应符合下列规定：

1）检测误差不应大于0．5％；

2）计量管段应便于拆装和维护；

3）安装位置附近不应存在强电磁场或其他干扰源。

10  明渠流量检测装置应符合下列规定：

1）标准化计量堰（槽）宜采用巴氏计量槽；

2）应采用超声波方式检测计量槽内水位，换算获得流量数据；

3）检测误差应小于5％FS。

11  根据流量进行二位式控制时，应采用流量开关。

12  流量开关应具有无源触点信号输出。

5．5．6  气体流量检测应符合下列规定：

1  气体流量表示单位应采用m³/h；

2  检测误差不应大于1．5％；

3  空气流量检测宜采用热扩散气体检测原理。

5．5．7  固体悬浮物浓度（SS）检测应符合下列规定：

1  固体悬浮物浓度表示单位应采用mg/L；

2  检测误差应小于5％；

3  应具有传感器自动清洗功能。

5．5．8  污泥泥位检测应符合下列规定：

1  污泥泥位的表示单位应采用m，基准高程应与总图一致；

2  检测误差应小于1％FS；

3  传感器应具有自动清洗装置。

5．5．9  酸碱度/温度（pH/T）检测应符合下列规定：

1  宜采用玻璃电极法；

2  酸碱度检测综合误差应小于1％；

3  响应时间（T₉₀）不应大于30s；

4  应根据检测介质和工艺条件确定传感器的形式和安装方式。

5．5．10  氧化还原电位（ORP）检测应符合下列规定：

1  氧化还原电位的表示单位应采用mV；

2  检测误差应小于0．5％。

5．5．11  溶解氧（DO）检测应符合下列规定：

1  溶解氧的表示单位应采用mg/L；

2  检测误差不应超过±0．2mg/L；

3  响应时间（T₉₀）不应大于60s；

4  应具有传感器自动清洗功能。

5．5．12  余氯检测应符合下列规定：

1  余氯的表示单位应采用mg/L；

2  检测误差不应大于5％；

3  响应时间（T₉₀）不应大于90s。

5．5．13  氨氮（NH₄-N）、硝氮（NO₃-N）的在线检测应符合下列规定：

1  氨氮、硝氮浓度的表示单位应采用mg/L；

2  检测误差应小于5％FS；

3  响应时间（T₉₀）不应大于300s；

4  宜具有传感器自动清洗功能。

5．5．14  总磷（TP）、总氮（TN）检测应符合下列规定：

1  总磷、总氮的表示单位应采用mg/L；

2  综合检测误差不应大于2％；

3  宜配置可自动清洗的完整的取样及预处理系统。

5．5．15  化学需氧量（COD）在线检测应符合下列规定：

1  化学需氧量检测宜采用重铬酸钾氧化比色法；

2  化学需氧量的表示单位应采用mg/L；

3  检测误差不应大于10％FS；

4  响应时间（T₉₀）不应大于30min；

5  宜配置可自动清洗的完整的取样及预处理系统。

5．5．16  生化需氧量（BOD）在线检测应符合下列规定：

1  生化需氧量的表示单位应采用mg/L；

2  检测误差不应大于10％；

3  宜配置可自动清洗的完整的取样及预处理系统。

5．5．17  硫化氢气体检测和报警应符合下列规定：

1  存在或可能积聚硫化氢气体的工作环境中，应设置连续的检测和报警装置；

2  同一场所需设置多个硫化氢气体监测点时，宜采用多通道检测方式；多通道硫化氢气体监测仪宜预留备用检测通道；

3  硫化氢气体检测传感器安装位置应靠近硫化氢气体源头下风向和气体易积聚位置，其安装位置应在地坪上方300mm～600mm；

4  硫化氢气体检测报警装置的主要技术参数应符合表5．5．17的规定：

表5．5．17  硫化氢气体检测报警装置的主要技术参数

5  硫化氢气体检测器应设置现场声响报警器，其声压级应高于背景噪声15dB，环境噪声较大的场所可增加设置红色闪光报警灯；

6  硫化氢气体浓度超过设定的报警阈值时，应立即在报警的同时启动通风或空气净化设备；

7  作业人员进入有硫化氢气体的危险场所应携带便携式硫化氢气体监测仪，连续检查工作区域硫化氢气体的浓度及其变化。

5．5．18  甲烷气体检测和报警应符合下列规定：

1  存在或可能积聚甲烷气体的生产环境中，应设置连续的检测和报警装置；

2  甲烷气体检测传感器应安装在释放源下风向和气体易积聚位置，其安装位置距离建筑物顶板不应大于300mm；

3  宜采用催化燃烧法检测甲烷气体的浓度；

4  检测范围应为0～100％LEL；

5  检测误差不应大于3％；

6  响应时间（T₉₀）不应大于30s；

7  应设置两级报警，第一级报警阈值不应大于10％LEL，第二级报警阈值不应大于2．5％LEL；

8  甲烷气体检测装置应设置现场声响报警器，其声压级应高于背景噪声15dB，环境噪声较大的场所可增加设置红色闪光报警灯；

9  甲烷气体浓度达到设定的报警阈值时，应立即在报警的同时关闭释放源并启动通风设备。

5．5．19  降水量观测应符合下列规定：

1  降水量观测宜采用翻斗式遥测雨量计；

2  雨量计的计数分辨率应为0．1mm，检测误差不应超过±4％；

3  雨量计的安装场地应平整，场地面积不宜小于4m×4m，场地内植物高度不宜大于200mm，雨量计口部30°仰角范围内不得有障碍物；

4  雨量的表示单位应为mm。

5．5．20  大型风机、水泵设置在线式振动监测与分析系统时，应符合下列规定：

1  在线式振动监测与分析系统应能够发现转动设备故障的早期振动征兆，显示故障的部位、程度和发展趋势；

2  在线式振动监测与分析系统的加速度传感器应采用固定安装方式，传感器接口宜在机械设备制造时预留；

3  当设备振动频谱和强度达到系统顶设条件时，应能够记录振动监测信息，向监控系统提供报警信息。

5．6 设备控制

5．6．1  设备控制方式和优先级配置应符合下列规定：

1  自动控制系统应通过设备控制箱（柜）实现对设备的状态监视和运行控制。

2  中小型泵站的设备应设置基本和就地两个层次的控制，纳入区域监控中心控制的泵站宜增设远程控制功能。

3  污水处理厂和大型以上泵站的设备应设置基本、就地、中央三个层次的控制，纳入区域监控中心管理的污水处理厂和大型以上泵站应能接受区域监控中心的调度。

4  基本控制应具有较高优先级，中央控制或远程控制应具有较低优先级。

5  基本控制应提供独立于自动化运行控制系统之外的设备基本操作和保护，能直接控制设备运行。

6  基本控制可采用下列两种控制方式，或两者的组合：

1）现场控制：通过现场设备控制箱手动控制（也称机旁控制）；

2）配电盘控制：通过配电盘或电动机控制中心（MCC）手动控制。

7  现场控制装置应能够显示设备运行状态和报警。

8  现场控制装置应能够优先取得设备的控制权，并能切断其他任何装置对设备的控制。

9  就地控制层应提供下列就地手动、就地自动、远程控制三种控制方式：

1）就地手动：通过操作界面手动控制设备的运行；

2）就地自动：根据工艺参数自动控制设备的运行，不需人工干预；

3）远程控制：接受中央控制室或区域监控中心的控制。

10  就地控制站应提供站内设备的联动、联锁和保护控制。

11  中央控制室的操作界面上应能够进行机电设备的运行监视和控制，能够逐一或成组地控制机电设备的运行，完成生产调度和控制。

12  中央控制室和区域监控中心按各种模型产生的优化控制参数应通过就地控制站执行，各机械设备的联动应由就地控制站根据预定逻辑实现。

13  各级控制的采用和功能配置应满足工艺要求和自动化运行控制要求。

14  具有较高优先级的操作界面上应能选择本级控制或执行较低优先级的控制。

15  控制方式切换时，机电设备的运行应能够平稳过渡。

16  自动控制系统宜通过2个独立的控制信号分别控制机电设备的运行和停止，或电气开关的分断和闭合。控制信号撤除时，机电设备或电气开关应保持原运行状态不变。

17  自动控制系统宜采用2个独立的状态信号分别表示机电设备的运行和停止状态，或电气开关的分断和闭合状态。

5．6．2  水泵控制应符合下列规定：

1  水泵的启动控制和运行保护，应在配电室或现场设置水泵控制箱实现。当水泵容量较小或控制特别简单时，启动控制和运行保护元件可并入配电柜内；当一台水泵控制箱控制多台水泵时，每台水泵应设置独立的启动控制和运行保护。

2  应设置防止水泵干运转的超低水位保护，应直接作用于每台水泵的启动控制回路。

3  当水泵控制设备距离水泵较远或控制需要时，可在水泵设备附近设置现场操作按钮箱现场控制。

4  现场水泵控制箱应设置紧急停止按钮。

5  设在配电盘上的水泵控制单元应设置水泵运行状态指示、手动操作按钮和手动方式或联动方式选择开关。

6  水泵启动和停止过程所需的辅助控制等应在水泵控制箱内完成。

7  水泵的工况和报警应以图形或文字方式显示在控制系统的操作界面上。

8  在就地自动方式下，自动控制系统应根据泵房集水池液位（格栅后液位）的信号自动控制水泵的运行。

9  水泵在一定时间间隔内的启停次数应符合水泵特性要求，当需要增加投运水泵数量时，应优先启动累计运行时间较短的水泵；当需要减少投运水泵数量时，应优先停止累计运行时间较长的水泵，使各水泵的运转时间趋于均等。

10  当泵站自动控制系统接受区域监控中心的远程控制时，水泵应属于远程监控的对象，水泵的启动和停止命令可由区域监控中心发出，实现区域监控中心对水泵的遥控。

11  启动水泵失败，应自动启动下一台水泵，同时对故障水泵的状态信息进行标记并报警。

12  水泵运行与有关闸门、阀门的状态应联锁，水泵的启动和运行控制逻辑应符合表5．6．2-1的规定。当出现表中状态之一时，不得启动水泵，正在运行的水泵应立即停止。

表5．6．2-1  水泵的启动和运行控制逻辑

13  干式水泵机组应设置双向限位振动监测传感器，当振动幅度超过预定值时，应发出报警信号，当振动继续增加至更高的预定值时，应自动停泵。

14  大型水泵的润滑系统、冷却系统及液压系统的压力监视宜采用压力开关或电接点压力表。大型水泵的冷却水循环状态检测宜采用水流开关。

15  水泵控制箱接口信号应符合表5．6．2-2的规定。当大型水泵机组设有冷却水系统、密封水系统或润滑系统时，应提供相应的监控信号接口。

表5．6．2-2  水泵控制箱接口信号

5．6．3  粉碎型格栅、格栅除污机、输送机、压榨机控制应符合下列规定：

1  启动控制和运行保护宜设置现场控制箱，当控制逻辑较简单时，上述设备可采用一台综合控制箱，但每台设备应设置独立的启动控制和运行保护。

2  格栅除污机的运行控制应具有定时和液位差两种模式。

3  粉碎型格栅、格栅除污机、输送机、压榨机的工况和报警应以图形或文字方式显示在泵站自动控制系统的操作界面上，在就地手动模式下，可通过泵站自动控制系统的操作界面手动控制粉碎型格栅、格栅除污机、输送机、压榨机的运行。

4  输送机、压榨机的运行控制应与格栅除污机联动。启动时，应按压榨机、输送机、格栅除污机的顺序依次启动设备，停止时，应按相反的顺序操作；两台设备先后启动和停止的时间间隔应按设备操作手册确定。

5  输送机、压榨机与格栅除污机合用一台控制箱时，与格栅除污机的联动控制宜在格栅除污机控制箱内完成；当输送机、压榨机单独设置控制箱且与格栅除污机控制箱之间不存在联动逻辑关系时，可由泵站自动控制系统实施联动控制。

6  粉碎型格栅、格栅除污机、输送机、压榨机控制箱接口信号应符合表5．6．3的规定。

表5．6．3  粉碎型格栅、格栅除污机、输送机、压榨机控制箱接口信号

5．6．4  闸门、阀门控制应符合下列规定：

1  闸门、阀门的启闭应提供机械的开度指示，当需要控制开度时，现场控制箱上应设开度指示仪表。

2  自动控制系统宜通过现场控制箱或一体化电动执行机构实施对闸门、阀门的开启和关闭控制；当控制信号撤除时，闸门、阀门的运行应立即停止。对于检修用或不常用的闸门和阀门，可只设状态监视。

3  闸门、阀门启闭机的工况和报警应以图形或文字方式显示在泵站自动控制系统的操作界面上，可通过自动控制系统的操作界面手动控制闸门、阀门的启闭动作。启闭过程可被手动暂停和继续。

4  闸门、阀门的启闭过程应设超时检验，超时时间宜为正常启闭时间的1．2倍～2倍。

5  当闸门、阀门在启闭过程中出现报警或超时，应立即暂停启闭过程，闭锁同方向的再次操作，但应允许反方向的操作，反方向操作成功时解除闭锁。

6  当泵站自动化运行控制系统接受区域监控中心的远程控制时，与泵站运行调度有关的闸门和阀门应属于远程控制的对象，相关闸门、阀门的启闭命令可由区域监控中心发出。

7  闸门、阀门控制箱接口信号应符合表5．6．4的规定。

表5．6．4  闸门、阀门控制箱接口信号

5．6．5  除臭装置控制应符合下列规定：

1  除臭装置宜由配套的现场控制箱实施启动控制、运行保护和内部设备联动控制；

2  除臭装置控制箱接口信号应符合表5．6．5的规定。

表5．6．5  除臭装置控制箱接口信号

5．6．6  通风控制应符合下列规定：

1  主要通风设备宜设置现场控制箱实施启动控制和运行保护；

2  实现需要的联锁控制；

3  风机控制箱接口信号应符合表5．6．6的规定。

表5．6．6  风机控制箱接口信号

5．6．7  积水坑排水泵控制应符合下列规定：

1  积水坑排水泵宜设置现场控制箱实施启动控制和运行保护，并应采用液位开关实现自动排水控制；

2  积水坑排水泵控制箱接口信号应符合表5．6．7的规定。

表5．6．7  积水坑排水泵控制箱接口信号

5．6．8  刮砂机、刮泥机、吸泥机控制箱接口信号应符合表5．6．8的规定。

表5．6．8  刮砂机、刮泥机、吸泥机控制箱接口信号

5．6．9  搅拌机控制箱接口信号应符合表5．6．9的规定。

表5．6．9  搅拌机控制箱接口信号

5．6．10  压缩机控制箱接口信号应符合表5．6．10的规定。

表5．6．10  压缩机控制箱接口信号

5．6．11  鼓风机的控制应符合下列规定：

1  由配套的现场控制箱实施启动控制、运行保护和转速控制（变频）或进口导叶片角度控制以及风机组内部设备联动控制；

2  就地控制系统应通过控制箱实施对鼓风机的启动、停止和输出风量的调节控制；

3  鼓风机控制箱接口信号应符合表5．6．11的规定。

表5．6．11  鼓风机控制箱接口信号

5．6．12  调节阀的控制应符合下列规定：

1  控制系统应实施对调节阀的启动、停止和开度的调节控制；

2  需远程点动遥控开度时，应配置切换和控制接口；

3  调节阀控制箱接口信号应符合表5．6．12的规定。

表5．6．12  调节阀控制箱接口信号

5．6．13  污泥泵控制箱接口信号应符合表5．6．13的规定。

表5．6．13  污泥泵控制箱接口信号

5．6．14  污泥浓缩机组的控制应符合下列规定：

1  机组综合控制装置提供污泥浓缩机组的基本启动、停止逻辑控制和相关的污泥进料泵、加药泵、混合装置、反应器、污泥浓缩机、厚浆泵、增压泵等设备的联动控制；

2  污泥浓缩机组控制箱接口信号应符合表5．6．14的规定。

表5．6．14  污泥浓缩机组控制箱接口信号

5．6．15  污泥脱水机组的控制应符合下列规定：

1  综合控制装置提供污泥脱水机组的基本启动、停止逻辑控制和相关的污泥切割机、污泥供料泵、配药装置、加药泵、润滑、冷却、清洗、脱水污泥输送等设备的联动控制；

2  污泥脱水机组控制箱接口信号应符合表5．6．15的规定。

表5．6．15  污泥脱水机组控制箱接口信号

5．6．16  紫外线消毒装置控制箱接口信号应符合表5．6．16的规定。

表5．6．16  紫外线消毒装置控制箱接口信号

5．6．17  加氯机控制箱接口信号应符合表5．6．17的规定。

表5．6．17  加氯机控制箱接口信号

5．6．18  膜生物反应器（MBR）系统的控制应符合下列规定：

1  综合控制装置提供膜生物反应器系统的基本启动、停止逻辑控制和相关配套设备的联动控制；

2  膜生物反应器（MBR）控制箱接口信号应符合表5．6．18的规定。

表5．6．18  膜生物反应器（MBR）控制箱接口信号

5．7 设备配置

5．7．1  自动控制系统应采用工业级设备。

5．7．2  计算机、控制器及其软件系统应采用标准的接口和开放的通信协议。

5．7．3  控制器宜采用模块式结构，应具有以太网、现场总线、远程I/O连接、远程通信接口，具有自检和故障诊断能力。

5．7．4  控制器应具有操作权限和口令保护及远程装载功能，支持梯形图、结构文本语言、顺序功能流程图等多种编程方式，应用程序应保存在非挥发性存储器中。

5．7．5  操作界面宜采用背光彩色防水按压触摸液晶显示屏，具有二级汉字字库，三级密码锁定功能。

5．7．6  隔离继电器应具有封闭式外壳，带防松锁扣的插座安装，并应具有动作状态指示灯。

5．7．7  控制器的I/O接口设备应符合下列规定：

1  数字信号输入（DI）：24VDC，电流不应大于50mA；

2  数字信号输出（DO）：无源触点输出，容量不应小于250VAC/2A（COSф＝1）；

3  数字信号隔离能力：2000VDC或1500VAC；

4  模拟信号输入（AI）：4mA～20mA；

5  A/D转换器：位数不应小于12bit，频率不应小于100次/s；

6  模拟信号输出（AO）：4mA～20mA，负载能力不应小于350Ω；

7  D/A转换器：位数不应小于12bit；

8  模拟信号隔离能力：700VDC或500VAC。

5．7．8  控制系统应具有不少于10％的备用输入、输出端口及完整的配线和连接端子。

5．7．9  自动控制系统应采用UPS电源，后备电池供电的持续时间不应少于30min。UPS电源供电范围应包括下列设备：

1  控制室计算机及其网络系统设备（大屏幕显示设备除外）；

2  通信设备；

3  控制装置及其接口设备；

4  检测仪表和报警设备。

5．7．10  UPS应采用在线式，具有自动旁路功能，电池应采用免维护铅酸蓄电池，负荷率不应大于75％。

5．7．11  UPS应提供监控信号接口，接口形式应根据控制系统能提供的接口条件选择，监控应包括下列内容：

1  旁路运行状态；

2  逆变供电状态；

3  充电状态；

4  故障报警（综合报警信息）。

5．7．12  大屏幕显示设备宜采用小间距LED或窄边距液晶显示屏，显示屏的尺寸及其与控制台的距离应符合人机工程学的要求。

5．7．13  污水处理厂工艺监控工作站数量不应少于2台，所有监控工作站的硬件和软件的配置应相同，功能和监控的对象应可以互换。

5．7．14  污水处理厂电力监控系统可专门配备一台工作站。

5．7．15  数据管理宜由2台服务器组成双机热备。

5．7．16  控制室及控制设备机房应设置在环境良好、交通便捷的位置，远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或储存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所，远离水灾火灾隐患区域，远离强振源、强噪声源和强电磁场干扰源。

5．7．17  控制室及控制设备机房的室内温度应在18℃～28℃，相对湿度应在40％～75％。

5．8 控制软件

5．8．1  操作系统应采用通用的多任务、多用户网络操作系统，中文版本，具有开放的软件接口。

5．8．2  数据库系统应具有面向对象、事件驱动和分布处理的特征，具有开放的标准的外部数据接口，能与其他控制软件和数据库交换数据。

5．8．3  自动控制系统软件应采用商品化的软件系统，包括系统软件、通信软件、应用软件和二次开发所需的软件。

5．8．4  监控操作界面的应用软件应包括下列功能：

1  采用图形化、分层分类的显示和控制方式；

2  提供多级操作权限保护；

3  提供操作提示和帮助信息；

4  显示内容包括总平面布置图、局部平面布置图、工艺流程图、设备布置图、高程图、剖面图、电气接线图、工艺参数检测值、设备运行状态、报警清单等；

5  版面布局应形象、明了，与工艺布局一致，图形符号和文字标识应便于识别，容易理解；

6  从平面图或流程图上选中某一设备时，可对该设备进行操作，或进一步查询该设备的详细属性数据；

7  从顶层画面进入所选设备控制或查询画面的层数不宜超过3层；

8  能够选择设备的控制方式，手动控制设备的运行，设定设备运行参数；

9  能以不同的形态和颜色表示各类工艺设备及其运行状态；

10  主要设备运行状态的表示方式应符合下列规定：

1）运行用红色表示，停止用绿色表示，故障用黄色表示，报警用黄色闪烁表示；

2）闸、阀类全开用红色表示，全闭用绿色表示，故障用黄色表示，开闭过程用闪烁表示。

5．8．5  在操作界面上进行设备的手动控制时，应遵循一次操作只针对一台设备的一个动作，经提示和确认后执行的原则。在事先编制了相关设备的联动和联锁逻辑，并且满足自动运行条件的情况下，一次操作可针对一组设备的一套动作。

5．8．6  就地控制站的软件应包括控制器和操作界面的编程软件和应用软件。

5．8．7  自动控制系统应能够采集排水泵站和污水处理厂运行的各种参数、各机电电气设备状态以及各接口设备状态，保存到实时数据库及历史数据库，并具有在线查询、统计、编辑、打印等功能，能与管理信息系统（MIS）联网操作。

5．8．8  历史数据库应能保存30年以上的运行数据。

5．8．9  日常的数据信息管理应包括下列内容：

1  各主要工艺设备和检测仪表的运行数据查询；

2  运行数据统计与各种分类报表，包括日报表、周报表、月报表、年报表等；

3  事件/事故记录的分类查询与统计；

4  操作记录表；

5  设备运行记录表。

5．8．10  自动控制系统应能对系统设备和监控对象进行在线监测及诊断，并提供设备的维护保养和故障处理建议。

5．8．11  自动控制系统应能对工艺运行参数、设备运行数据、能耗数据进行记录和综合分析，提供节能运行建议。

5．8．12  自动控制系统应具有事故状态和重大设备故障情况下的应急处置预案，应能响应相关事件监测系统的报警并执行联动控制程序。

5．9 系统接口与界面

5．9．1  自动控制系统与各相关设备和相关工程的接口技术要求应在设计文件、土建工程招标文件、设备采购招标文件、自动化系统工程招标文件中详细描述。

5．9．2  自动化系统设备安装和电缆敷设所需的基础、预留孔、预埋管、预埋件等宜由土建工程实施，在相关招标文件和施工设计图纸中应明确描述其位置、尺寸、数量、材质、受力、防护、制作要求等技术数据。

5．9．3  在接口描述的文件中，应明确下列内容：

1  接口类型、物理参数、电气参数；

2  通信协议；

3  信号内容；

4  其他需要说明的内容。

5．9．4  控制系统与电气、电力设备和仪表的接口如图5．9．4所示，各接口的功能应符合表5．9．4的规定。

图5．9．4  控制系统接口示意

表5．9．4  控制系统与电气、电力设备和仪表的接口

5．10 系统技术指标

5．10．1  响应性指标应符合下列规定：

1  数据扫描周期不应大于100ms；

2  数据采集传输时间（状态改变至上位机显示）不应大于500ms；

3  控制命令传送时间（上位机操作至执行器动作）不应大于1s；

4  实时画面数据更新周期不应大于1s；

5  实时画面调用显示时间不应大于3s。

5．10．2  可靠性指标应符合下列规定：

1  冗余系统可用率不应小于99．99％；

2  控制设备平均故障间隔时间（MTBF）不应小于50000h；

3  冗余系统或设备切换时间不应大于5s。

5．10．3  计算机处理器的平均负荷率应符合下列规定：

1  正常状态下任意30min内应小于10％；

2  突发任务时10s内应小于60％。

5．10．4  局域网的平均负荷率应符合下列规定：

1  正常状态下任意30min内应小于10％；

2  突发任务时10s内应小于30％。

5．10．5  计算机内存的平均使用率应小于50％，高峰时段最大使用率应小于70％。

5．10．6  数据和程序的存储空间不应小于实际需求量的150％。

6 区域监控和信息管理系统

6．1 一般规定

6．1．1  城镇排水系统宜设置区域监控中心和排水信息中心，并应实施排水系统的分级信息管理。

6．1．2  区域监控中心的管辖范围应与城镇排水系统管渠网络配置或服务范围相一致，并应符合城镇排水管理要求。

6．1．3  区域监控中心应能够实时采集排水系统运行数据、控制排水系统设施设备、协调并优化排水系统运行。

6．1．4  城镇排水信息中心和区域监控中心应具有不低于现行国家标准《信息安全技术  信息系统安全等级保护基本要求》GB/T 22239规定的第二级安全保护能力。

6．1．5  城镇排水信息中心和区域监控中心应部署工业安全网关、安全软件和防病毒软件，并应符合现行国家标准《工业控制系统信息安全》GB/T 30976的有关规定。

6．2 系统构成

6．2．1  城镇排水信息管理系统构成应与排水系统管理体制相匹配，宜采用图6．2．1所示的分层结构，并应符合下列规定：

1  第一层次应为城市信息化系统内关于排水信息的板块或子平台；

2  第二层次应为城市排水信息中心；

3  第三层次应为按区域划分的区域监控中心，排水系统较简单时可不设；

4  第四层次应为泵站、截流设施、调蓄设施、污染源监测站、积水点监测站、污水处理厂等设施的自动化运行控制系统；

5  第五层次应为现场数据采集与设备控制装置。

图6．2．1  城镇排水信息管理系统的分层结构

6．2．2  大型城市或排水系统管理体制有要求时可设立排水信息分中心。

6．2．3  分流制排水系统可根据管网配置和服务范围分别设置区域监控中心。

6．2．4  排水信息中心（分中心）、区域监控中心宜采用C/S体系结构的计算机网络系统，并设置外部浏览器访问和移动终端访问功能。

6．2．5  排水信息中心（分中心）、区域监控中心的主要设备应采用冗余结构，应包括服务器、工作站、电源和网络配置冗余。

6．2．6  排水信息中心（分中心）、区域监控中心宜采用大屏幕显示器表现城市或区域排水系统的总体布局、主要节点的水质水量参数及设施设备的运行状态。

6．2．7  排水信息管理系统的数据传输宜利用专业通信企业的资源，设置虚拟专网。

6．2．8  区域监控中心和远程设施之间的数据通信网络应安全可靠。重要的远程排水泵站和无人值守设施应配置备用的数据通信系统。

6．3 系统功能

6．3．1  排水信息中心应包括下列功能：

1  运行并管理城市排水数据中心，管理排水数据信息；

2  汇聚各区域监控中心上报的各项采集数据和运行参数；

3  数据存储、检索、查询、统计、报表、数据信息展示；

4  数据分析，信息处理，城市排水策略制定，辅助决策支持；

5  事故预警，雨洪预警，紧急事件处置，应急响应，预案管理和执行；

6  预警信息发布；

7  直属设施的管理，设备运行监视与控制；

8  按城市信息管理系统的要求上报城市排水系统相关信息。

6．3．2  区域监控中心应包括下列功能：

1  采集各远程设施的运行数据和设备状态；

2  主要运行参数的监视和越限报警，主要设备的运行监视和故障报警；

3  管理区域排水数据库；

4  通过就地控制系统实施远程设备的直接控制和管理；

5  泵站运行模式的切换和排水管渠的调度；

6  事故预警，紧急事件处置，应急响应，预案管理和执行；

7  按排水信息中心的要求上报系统运行数据和设施状态信息；

8  通过连接其他相关信息系统，实现数据信息共享、防灾预警和突发事件情况下的运作协调。

6．3．3  排水泵站（含截流设施、调蓄设施、闸门井、纳管井）应设置下列远程监控内容（无所列设备时忽略）：

1  监测应包括下列内容：

1）进水（前池）液位、出水液位或压力；

2）流量；

3）耗电量；

4）雨量；

5）硫化氢检测值；

6）各类设备的运行状态和故障报警；

7）闸/阀门位置；

8）控制方式；

9）视频图像；

10）其他需要监测的内容和报警信息。

2  控制应包括下列内容：

1）水泵机组及其辅助设备；

2）格栅及其关联设备；

3）闸/阀门；

4）通风设备。

3  调节应包括下列内容：

1）前池控制水位；

2）格栅动作水位差值或定时值；

3）其他调节参数。

6．3．4  污染源监测站和积水点监测站的采集数据应直接传送到区域监控中心或排水信息中心，并应符合下列规定：

1  污染源监测站应靠近排放口下游设置，并应包括下列远程监测内容（无所列设备时忽略）：

1）TOC或COD；

2）pH值；

3）流量。

2  积水点监测站应靠近积水区最低处设置，监测内容应包括液位检测值。

6．3．5  污水处理厂应设置下列远程监测和调度内容（无所列设备时忽略）：

1  进水水质；

2  排放水质；

3  处理水量；

4  能耗；

5  视频图像；

6  管理上需要监测的其他内容。

6．4 系统技术指标

6．4．1  系统的远程技术指标应符合下列规定：

1  综合遥测误差不应大于±1．0％；

2  遥信正确率不应小于99．9％；

3  遥控正确率不应小于99．9％；

4  越死区传送最小整定值应为0．5％额定值。

6．4．2  系统的实时性指标应符合下列规定：

1  系统遥测数据刷新时间不应大于5min；

2  系统遥控执行时间不应大于30s。

6．4．3  系统的可靠性指标应符合下列规定：

1  电缆通信的信道误码率不应大于10^-6，光缆通信的信道误码率不应大于10^-9；

2  单机系统可用率不应小于95％；

3  双机系统可用率不应小于99．8％。

7 节能

7．1 电气节能

7．1．1  供配电系统的配电级数不宜超过三级。

7．1．2  应采取就地平衡的无功补偿原则，提高系统功率因数。

7．1．3  应采取高次谐波治理措施。

7．1．4  应保持三相供电负荷平衡。

7．1．5  电线电缆截面除应满足工作电流、短路电流及电压降外，宜按经济电流密度选择。

7．1．6  应采用节能型变压器，且变压器负载率宜控制在0．6～0．7。

7．1．7  应采用高效率电动机。

7．1．8  大功率水泵、鼓风机等设备宜结合工艺要求和运行工况采用变频调速。

7．1．9  电气照明应采用节能型光源及附件。

7．1．10  地下污水处理厂和地下泵站宜采用智能型照明控制系统。

7．1．11  中型以上等级的排水泵站、污水处理厂宜装设光伏发电、生物质发电等可再生能源系统。

7．1．12  光伏发电系统、生物质发电系统宜并网运行。

7．2 运行节能

7．2．1  泵站自动化运行控制系统应根据泵站构造、工艺要求和水泵特性确定节能运行条件和前池最优控制水位，并以此控制水泵投运数量和水泵转速，实现泵站的运行节能。

7．2．2  区域监控中心应根据管网形态和水力模型确定管网的节能输送模型和各节点的最优控制水位，并以此调节各泵站的控制液位、扬程和流量，实现管网的最优化运行。

7．2．3  区域监控中心应通过管渠调度的方式，处理局部的排水故障、维持管渠的平衡运行，提高管渠的运行效率。

7．2．4  曝气鼓风机应根据设备条件、工艺流程配置调速控制。

7．2．5  生物曝气池宜采用智能化曝气控制，根据曝气池的实时运行参数和水质状况在线计算溶解氧的实际需求，并以此控制曝气量和鼓风机运行。

7．2．6  表曝机宜采用调速控制，根据溶解氧含量调节表曝机的运转，达到节能运行的目的。

7．2．7  加氯、加药、臭氧投加等工艺环节宜采用基于水质与水量监测的智能化控制系统。

7．3 能耗管理系统

7．3．1  排水泵站、污水处理厂应设置能耗管理系统。

7．3．2  能耗管理系统应对设备运行数据、流量数据、扬程数据、能耗数据进行记录和综合分析，提供节能运行建议。

7．3．3  能耗管理系统应能够采集、统计、分析和控制排水泵站或污水处理厂的电能消耗，结合运行工况优化排水泵站或污水处理厂运行。

7．3．4  大功率设备、办公楼等应分别设置电力能耗监控装置。

8 安全和技术防范

8．0．1  城镇排水泵站和污水处理厂应采取自动监视和报警等技术防范和安全保障措施。

8．0．2  污水处理厂和无人值守的排水泵站应设置视频监控系统，有人值守的排水泵站宜按管理要求设置视频监控系统。

8．0．3  排水泵站和污水处理厂的视频监控系统应兼顾生产管理和安防监控的功能，应符合现行国家标准《工业电视系统工程设计规范》GB 50115和《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395的有关规定，并应符合下列规定：

1  应采用数字高清摄像机，分辨率不应低于720P；

2  应具有语音监听的功能；

3  编码方式应采用开放标准，能支持互联互通；

4  帧率不应低于16fps；

5  安装在污水处理现场的摄像机宜采用密封型球形摄像机；

6  安装在室外的摄像机应设置防护罩，并应采取防震和防雷措施；

7  视频图像存储时间不应少于30d。

8．0．4  视频监控覆盖范围应包括排水泵站和污水处理厂的出入口、主要通道、工作场所、周界围墙、主要工艺设施、变电所、配电间、仪表房、控制室及其他重要的工艺设施和设备机房。

8．0．5  地下排水泵站和地下污水处理厂主要工作场所的视频监控范围应全覆盖布置。

8．0．6  视频图像应能在泵站或污水处理厂的值班室/控制室显示和控制。

8．0．7  无人值守的排水泵站的视频图像应能在区域监控中心或排水信息中心显示和控制。

8．0．8  无人值守的排水泵站宜采用视频分析技术，实现虚拟围栏、区域警戒、人脸识别等安防预警功能。

8．0．9  当泵站接受区域监控中心的远程管理时，视频图像应上传区域监控中心。

8．0．10  设有围栏的泵站或污水处理厂应设置周界防护与报警系统。报警信息应在值班室/门卫室进行显示和提示。

8．0．11  周界防护与报警系统应能与视频监控系统联动，并预留与当地安防联网系统的报警信号接口。

8．0．12  无人值守的排水泵站应设置完善的周界防护系统，同时应在泵房、变电所、控制室及其他重要设备机房设置入侵探测报警装置，报警信息应传送到区域监控中心或排水信息中心，并宜同时传送到当地安防联网系统。

8．0．13  设置火灾自动报警系统的排水泵站或污水处理厂，火灾报警信息应传送到自动化运行控制系统。

8．0．14  无人值守的排水泵站设置的火灾自动报警系统，报警信号应传送到当地消防部门和区域监控中心。

8．0．15  泵站和污水处理厂可根据管理需求设置门禁系统。门禁设置范围应包括主要出入口通道、重要设备机房和主要管理用房。

8．0．16  无人值守的排水泵站设置的门禁系统应与视频监控系统联动，门禁信息和记录应上传区域监控中心。

8．0．17  无人值守的排水泵站宜设置电子巡查系统，在重要设备机房和巡查路线上应设置电子巡查信息点。

9 安装、调试及验收

9．1 电气系统安装、调试及验收

9．1．1  高压电气设备和布线系统及继电保护系统的交接试验，应符合现行国家标准《电气装置安装工程  电气设备交接试验标准》GB 50150的有关规定。

9．1．2  高压成套配电柜的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  高压电器施工及验收规范》GB 50147的有关规定。

9．1．3  变电所变压器的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GB 50148的有关规定。

9．1．4  变电所母线装置的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  母线装置施工及验收规范》GB 50149的有关规定。

9．1．5  旋转电机的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  旋转电机施工及验收规范》GB 50170的有关规定。

9．1．6  1kV及以下配电工程及电气照明装置的施工验收应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303的有关规定。

9．1．7  电缆线路的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  电缆线路施工及验收规范》GB 50168的有关规定。

9．1．8  低压成套配电柜、电气设备控制箱的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171及《电气装置安装工程  低压电器施工及验收规范》GB 50254的有关规定。

9．1．9  接地装置的施工验收应符合现行国家标准《电气装置安装工程  接地装置施工及验收规范》GB 50169的有关规定。

9．1．10  污水处理厂电气设备施工验收应符合现行国家标准《城镇污水处理厂工程质量验收规范》GB 50334的有关规定。

9．2 自动控制系统安装、调试及验收

9．2．1  自动控制系统设备应安装在控制机柜内，控制机柜应符合下列规定：

1  室内控制机柜宜采用冷轧钢板制作，室外控制机柜宜采用不锈钢板或工程塑料制作，控制机柜金属板材厚度应符合表9．2．1的规定。

表9．2．1  控制机柜金属板材厚度（mm）

2  控制机柜电源进线应设总开关，各用电回路应按负荷情况设配电开关，均应采用小型空气断路器。低压直流电源宜设熔丝保护。

3  控制机柜应设置可靠的保护接地装置及防雷防过电压保护装置，柜内应设置工作照明和单相检修电源插座。

4  柜内元件和设备应设置编号标识，安装间距应满足通风散热的要求，发热量大的设备应安装在机柜的上部。

5  面板上的各种开关、指示灯、表计均应设中文标签，标明其代表的回路号及功能，其中按钮和指示灯的颜色应符合现行国家标准《人机界面标志标识的基本和安全规则  指示器和操作器件的编码规则》GB/T 4025的有关规定，面板仪表宜采用数字显示。

6  柜内连接导线宜采用0．6kV绝缘铜芯线，截面面积不应小于0．75mm²，其中电流检测回路应采用截面面积不小于2．5mm²的多股铜导线。连接导线宜敷设在汇线槽内，两端应有导线编号。

7  接线端子应标明编号，强、弱电端子宜分开排列，最下排端子距离机柜底板宜大于350mm，有触电危险的端子应加盖保护板，并设置警示标记。

8  电流同路应设置试验端子，电流检测输入端子应设置短路压板，电压检测输入端子应设置保护熔丝。

9．2．2  控制机柜宜设置在控制室，周围环境应干燥，无强烈振动，无强电磁干扰，无导电尘埃和腐蚀性气体，无爆炸危险性气体，避免阳光直射。

9．2．3  当控制室设置架空地板时，高度宜为300mm，可调量宜为±20mm。控制机柜应采用有底座的固定安装方式，底座高度应与底板平齐。对从下部进出电缆的控制机柜落地安装时，控制机柜下部应设置电缆接线操作空间。

9．2．4  控制室及控制设备机房的温度宜控制在18℃～28℃，相对湿度宜控制在40％～75％。

9．2．5  控制室应布设保护接地母线，整个控制室应构成一个等电位体，所有可触及的金属部件均应可靠连接到接地母线上。

9．2．6  控制室操作台宜设置综合布线槽；台面设备布置应符合人机工程学的要求，便于操作；台面下柜内安装计算机设备时，应考虑通风散热措施。

9．2．7  控制系统的连接电缆应采用铜芯电缆。

9．2．8  控制电缆宜采用4芯以上，备用芯不得少于1芯；当长度大于200m或存在较大干扰时，应采用铜网屏蔽电缆。

9．2．9  模拟量信号传输应采用铜网屏蔽双绞线，视频信号传输宜采用光缆，通信电缆选用应与终端设备的特性相匹配。

9．2．10  系统供电电缆和仪表信号电缆应分开敷设。

9．2．11  屏蔽电缆宜采用单端接地，接地端宜设在内场或控制设备一侧。

9．2．12  电缆和光缆在室内可采用桥架、支架或穿管敷设，在室外宜采用穿预埋管敷设或沿电缆沟敷设；直埋敷设时应采用铠装电缆和光缆。

9．2．13  架空地板下的电缆应敷设在槽式电缆桥架或电缆托盘内，并应加设盖板。

9．2．14  电缆桥架、支架宜采用耐腐蚀材料制作。普通钢质电缆桥架、电缆支架宜采用冷轧钢板制作，电缆桥架板材厚度应符合表9．2．14的规定，电缆桥架、电缆支架及其紧固件等均应进行热浸锌等防腐处理，浸锌厚度不应小于65μm。

表9．2．14  电缆桥架板材厚度（mm）

9．2．15  电缆在梯式桥架或支架上敷设不宜超过一层，在槽式桥架或托盘内敷设不宜超过三层，两端及分支处应设置标识。

9．2．16  仪表设备的终端电缆保护管及需缓冲的电缆保护管应采用挠性管，挠性管应采用不锈材质或防腐能力强的复合材料，并应设有防水弯。

9．2．17  电缆进户处、导线管的端头处、空余的导线管等均应作封堵处理，金属电缆桥架和金属导线管均应可靠接地。

9．2．18  污水处理厂中央控制室宜设在综合楼内，控制室应设置大屏、计算机（含工作站、服务器）、打印机、操作台椅、通信机柜、UPS和网络设备等。

9．2．19  检测仪表的安装施工及质量验收应符合现行国家标准《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093的有关规定。

9．2．20  自动控制系统调试前应编制完整的调试大纲。

9．2．21  自动控制系统调试应包括下列内容：

1  基本性能指标检测；

2  单项功能调试；

3  相关功能之间的配合性能调试；

4  系统联动功能调试。

9．2．22  调试中采用的计量和测试器具、仪器、仪表及泵站设备上安装的检测仪表的标定和校正应符合有关计量管理的规定。

9．2．23  自动控制系统的验收测试应以系统功能和性能检验为主，同时对现场安装质量、设备性能及工程实施过程中的质量记录进行抽查或复核。

9．2．24  上位机系统的检验应包括下列内容：

1  在控制室实现对泵站内设备的运行监视和控制功能检验；

2  检查操作界面，应按设计意图、用户需求落实各工况的显示和操作画面；

3  报警、数据查询、报表、打印等功能的检验；

4  系统技术指标测试。

9．2．25  控制系统的检验应包括下列内容：

1  控制方式的切换和手动、自动方式下的控制功能检验；

2  故障和报警的响应，故障状态下的设备保护和控制功能检验；

3  操作界面的编排、内容、功能应符合设计意图和用户需求；

4  设备联动、自动运行功能检验；

5  技术指标测试。

9．2．26  外围设备的检验应包括下列内容：

1  检测接地电阻值应符合设计要求；

2  防雷、防过电压措施应符合设计要求；

3  控制机柜、控制台和型钢底座安装的允许偏差和检查方法应符合表9．2．26的规定。

表9．2．26  控制机柜、控制台和型钢底座安装的允许偏差和检查方法

9．2．27  视频监控系统安装施工质量的检验阶段、检验内容、检测方法及性能指标要求应符合现行国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198与《安全防范工程技术规范》GB 50348的有关规定。

9．2．28  自动控制系统应在调试完成，各项功能符合设计要求后，方可与工艺系统一起投入试运行。连续联动调试运行时间不应小于72h，应采用全自动控制方式，联动运行期间对任何检测仪表、传感器、通信装置、控制设备的故障应进行诊断和纠正。

本标准用词说明

本标准用词说明

1  为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2  条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

引用标准名录

1  《供配电系统设计规范》GB 50052

2  《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053

3  《建筑物防雷设计规范》GB 50057

4  《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058

5  《35kV～110kV变电站设计规范》GB 50059

6  《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062

7  《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093

8  《工业电视系统工程设计规范》GB 50115

9  《电气装置安装工程  高压电器施工及验收规范》GB 50147

10  《电气装置安装工程  电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GB 50148

11  《电气装置安装工程  母线装置施工及验收规范》GB 50149

12  《电气装置安装工程  电气设备交接试验标准》GB 50150

13  《电气装置安装工程  电缆线路施工及验收规范》GB 50168

14  《电气装置安装工程  接地装置施工及验收规范》GB 50169

15  《电气装置安装工程  旋转电机施工及验收规范》GB 50170

16  《电气装置安装工程  盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171

17  《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198

18  《电力工程电缆设计标准》GB 50217

19  《电气装置安装工程  低压电器施工及验收规范》GB 50254

20  《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303

21  《城镇污水处理厂工程质量验收规范》GB 50334

22  《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343

23  《安全防范工程技术规范》GB 50348

24  《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395

25  《人机界面标志标识的基本和安全规则  指示器和操作器件的编码规则》GB/T 4025

26  《电能质量  公用电网谐波》GB/T 14549

27  《信息安全技术  信息系统安全等级保护基本要求》GB/T 22239

28  《工业控制系统信息安全》GB/T 30976

条文说明

中华人民共和国行业标准

城镇排水系统电气与自动化工程技术标准

CJJ/T120-2018

条文说明

编制说明

《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》CJJ/T 120-2018经住房和城乡建设部2018年10月18日以第230号公告批准、发布。

本标准是在《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ 120-2008的基础上修订而成的。《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ 120-2008的主编单位是上海市城市建设设计研究院，参编单位是上海电气自动化设计研究所有限公司、中国市政工程华北设计研究院，主要起草人员是陈洪、李红、戴孙放、郑效文、沈燕蓉、石泉、黄建民、王峰。

本标准修订过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了我国城镇排水系统电气与自动化设计的实践经验和技术成果，同时参考了国外先进技术法规、技术标准，对城镇排水泵站、污水处理厂的供配电系统和自动化运行控制系统的设计、施工、验收等分别作出了规定。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

3 基本规定

3．1 一般规定

3．1．2  根据当前国家对排入江河水质的要求，污水处理厂的排放标准均定为一级A，因此总输入功率较原标准有所增加。

3．1．3  干管泵站和大型污水处理厂对城镇排水和环境保护影响较大，地下空间、城市地下道路和通道等设施遭遇水淹，将造成重大财产损失甚至人身伤害。因此这些设施的排水系统具有特殊的重要性，其有效运行应得到充分保障，特别是供电保障和调度保障。

3．1．6  电气与自动化系统及其设备是城镇排水泵站和污水处理厂的重要组成部分。城镇排水泵站和污水处理厂能否正常运行，实际上取决于电气与自动化系统设备能否正常运行。城镇排水泵站和污水处理厂的运行效率以及安全、环保方面的性能，也在很大程度上取决于电气与自动化系统设备的配置和运行情况。

3．1．7  电气与自动化系统是实现城镇排水泵站和污水处理厂工艺目标和生产能力的基本保障。部分机电设备因故退出运行时，仍应保障相应运行条件下的基本生产能力。

3．1．8  城镇排水泵站和污水处理厂必须具有应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等突发事件的能力，防止和减轻次生灾害发生，其中许多内容是由电气与自动化系统实现或配合实现的。

一旦发生突发事件，为配合应急预案的实施，相关的机电设备必须能够继续运行，帮助抢险救灾，防止事态扩大，实现城镇排水泵站和污水处理厂的自救或快速恢复。因此在电气与自动化系统的设计和运行过程中，应提供必要的技术准备，保障上述功能的实现。

3．1．9  城镇排水泵站和污水处理厂电气与自动化系统应积极采用节能环保型机电设备，创造宁静、健康的工作环境，与周边的生产、生活设施和谐相处。所产生的噪声、振动、电磁辐射、污染排放等均应符合国家相关标准，保障工作人员的健康和周边环境免遭损害。

3．1．10  安全的电气和电磁环境能够保障排水泵站和污水处理厂电气与自动化系统及其设备的稳定运行。同时，排水泵站和污水处理厂采用的电气与自动化系统及其设备必须具有良好的电磁兼容性，能适应周围电磁环境，抵御干扰，稳定运行。其运行时产生的电磁污染也应符合国家相关标准的规定，不对周围其他机电设备的正常运行产生不利影响。

3．1．11  城镇排水泵站和污水处理厂的电气设备应具有良好的工作和维护环境。在城镇排水泵站和污水处理厂工作现场，尤其是污水处理现场，环境条件往往比较恶劣，安装在这些场所的电气设备应具有足够的防护能力，才能保证其性能的稳定可靠。在总体布局设计时，也应当将电气设备布置在环境条件相对较好的区域。例如在污水处理厂，电气装置和检测仪表在潮湿和含有硫化氢气体的环境中受腐蚀失效的情况比较严重，除应采用气密性好、耐腐蚀能力强的产品，还应将电气装置和检测仪表布置在腐蚀性气体源的上风向。

城镇排水泵站和污水处理厂可能会因停电、管道爆裂或水池冒溢等意外事故而导致内部水位异常升高，进而可能导致电气设备机房遭受水淹而失效。所以，城镇排水泵站和污水处理厂的电气设备应与水管、水池等工艺设施之间有可靠的防水隔离，或采取有效的防水措施。

3．1．12  设置在地下空间的排水设施的电气设备容易遭受地面积水倒灌而导致失效，尤其是地下排水泵站和污水处理厂，电气设备浸水失效后，将完全丧失自救能力。所以地下排水泵站和污水处理厂的电气设备机房有条件时应尽量设置于地面。必须设置在地下时，应采取必要的防范措施，如采用防水隔断、密闭门等，有效防止地面积水倒灌。

3．1．13  潜水设备采用IP68。超声波液位计、雷达液位计等检测仪表近水安装，意外情况下易遭水淹或常有凝露附着，建议采用IP67。室外环境使用的控制箱、按钮箱等需要较高的防护等级，采用IP65存在散热问题时，可以采用IP55。自动化系统设备箱柜一般发热量较低，可采用较高防护等级。

3．1．14  对于各种有害气体，应采取积极防护，加强监测的原则。在可能泄漏、产生、积聚危及健康或安全的各种有害气体的场所，应在设计上采取有效的防范措施。

对于室外场所，一些密度较空气大的有害气体可能会积聚在低洼区域或沟槽底部，构成安全隐患，应采取有效的防范措施。氯库、加氯间、臭氧设备间等场所的照明和通风设备应设置室外开关，以保障操作安全。

3．1．15  加氯间、除臭设备间等场所含有腐蚀性气体，对电气设备的损坏较严重，因此在电气设备选择、照明灯具选择时均应特别考虑选择抗腐蚀性强的产品。腐蚀环境的分类及相应的防腐蚀电工产品的选择可参照现行行业标准《化工企业腐蚀环境电力设计规程》HG/T 20666执行。

3．1．16  安装于水池附近、地下、阴冷环境及其他潮湿环境的配电箱、控制箱、检测仪表等电气设备常会因凝露受潮而导致故障。为保障设备的可靠运行，可以根据安装环境的不同，采用加热器、除湿机、风扇等防凝露措施。

地下排水泵站和地下污水处理厂的环境不仅影响设备的安全运行，还直接关系到工作人员的人身安全。安装在地下空间的为地下排水泵站和地下污水处理厂通风换气等环境控制设备服务的电气设备，其运行保障需要特别加强，必须采取严格的主动的防潮防凝露措施。

3．1．17  城镇排水泵站和污水处理厂是重要的环境和防汛设施，通信系统设备除用于日常的生产管理和业务联络外，还具有防灾通信的功能，需要在紧急情况下提供有效的通信保障。对于重要的排水防汛设施，除常规通信设备外，还应配置备用通信设备。

3．2 爆炸危险环境的设备配置

3．2．1  在水处理设施中，许多场所如氨库、污泥消化设施及沼气存储、沼气输送、沼气压缩机房、甲醇储罐及投加设备间、粉末活性炭堆场等可能因泄漏而成为爆炸危险环境，在这些场所应尽量避免布置电气设备。不能避免时，电气与自动化系统的设计、防爆电气设备的选型、安装和使用必须符合国家相关标准的规定。

爆炸性危险环境危险区域的划分以及各区域使用电气设备的保护级别（EPL）应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定。

3．2．3  污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火炬、甲醇投加间等场所均属于爆炸性危险气体环境，应避免在这些场所内部布置电气设备。无法避免时，需按现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的规定进行区域划分，选择符合要求的设备。

除上述场所外，污水处理厂内的制氧站、氨库、高浓度二氧化氯制备场所也应参照爆炸危险区域要求进行设计。

4 电气系统

4．1 一般规定

4．1．1  电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在环境、安全、经济上所造成的损失或影响程度以及排水泵站或污水处理厂内设备的重要程度进行分级。

城镇排水泵站和污水处理厂一旦停止运行，将造成较大经济损失或给城市生活带来较大影响。《室外排水设计规范》GB 50014及《城市污水处理工程项目建设标准》（建标[2001]77号）规定，污水处理厂、污水泵站的供电负荷等级应采用二级。城镇雨水泵站的供电负荷也适用二级。对于重要的污水处理厂、排水泵站和城镇排水干管提升泵站，一旦停运将导致严重积水或整个干管系统无法发挥效用，造成城市生活秩序严重混乱，带来重大经济损失甚至灾难性后果，其供电负荷等级适用一级。

在供电条件较差的地区，当外部电源无法保障重要的排水泵站和污水处理厂连续运行或达到所需要的能力，必须设置备用的动力装备。排水泵站和污水处理厂采用的备用动力装备包括柴油发电机组或柴油机组直接拖动等形式。

负荷等级还应按工程规模、等级和所处环境确定，对环境影响较小、重要性较低的排水工程可适当降低要求，以节省投资。

地下空间、城市地下道路和通道等设施遭遇水淹，将造成重大财产损失甚至人身伤害，有必要提高这些设施的供电保障。

4．1．2  排水泵站和污水处理厂的供配电系统是为工艺过程服务的，应在全面理解工艺流程和工艺设备技术要求的基础上进行供配电系统设计，并合理配置电气系统设备。

4．1．3  排水泵站和污水处理厂的电气设备控制箱（柜）在设计和采购过程中，应考虑连接自动化系统的信号接口，并与自动化系统专业的要求相一致。

4．2 电源及供电系统

4．2．1  城镇排水泵站和污水处理厂的正常、安全运行直接关系城镇社会经济的发展和安全，必须加强电源和供电系统的保障。

4．2．2  选择供电电压不仅与负荷容量有关，还与供电距离、供电线路的回路数有关。输送距离长，为降低线路损失，宜提高供电电压等级。供电线路回路多，则每回路的送电容量相应减少，可降低供电电压等级。用电设备负荷波动大，宜由容量大的电网供电，也是要求提高供电电压等级。用电单位所在地点的电网情况也是影响供电电压的因素。

电压等级的选择以及变配电设施的布局也要考虑近远期的结合。在工程建设初期就应根据工程规模、工艺方法、分期建设计划、控制及节能要求合理规划供配电系统，配置电气设备，避免后期的增减造成不必要的损失。

4．2．3  大多数排水泵站和污水处理厂的供电电源适用二级负荷。按一级负荷供电的排水泵站或污水处理厂，需要采用双重电源供电。双重电源可一用一备，亦可同时工作。同时工作时，正常情况下各负载一部分负荷。

4．2．4  根据现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052，当负荷较小或地区供电条件困难时，允许由一回6kV及以上的专用架空线提供二级负荷供电。电缆线路需要采用两根，是考虑电缆发生故障时检查和修复时间较长。

4．2．5  目前我国公用电力系统除农村和一些偏远地区还有采用3kV和6kV电压等级外，已基本采用10kV电压等级。因此，采用10kV电压等级符合发展方向。与较低的电压等级相比，采用10kV配电电压可以节约有色金属，减少电能损耗。

排水泵站或污水处理厂配置了6kV设备时，若采用10kV配电，则其6kV设备需要经10/6kV中间变压器转换。在一些大中型泵站中，6kV高压电动机使用较多，所需的10/6kV中间变压器、开关设备投资及其运行损耗就较为可观，此时采用6kV配电更为合理。

4．2．6  污水处理厂、大型排水泵站的用电设备均为低压且总容量较大时，采用20kV或35kV供电，并经20/0．4kV或35/0．4kV降压变压器直接对低压负荷配电，可以减少配变电级数，简化结线，从而可以节省电能和投资，并有利于提高电能质量。

4．2．7  各地区电网条件不同，不同电压等级供电的最大容量也不同。有条件接入0．4kV电源并能满足可靠性要求时，可大大减少工程投资。一些接入供电网有困难的地区，备用电源可采用柴油发电机组。

4．2．9  供电部门一般均要求在电源进线侧装设计量装置。

4．2．10  10kV和6kV配电系统采用放射式配电可提高供电可靠性，故障影响范围较小，切换操作方便，并且保护简单，便于管理。但放射式配电的线路较多，配电装置数量也较多，因而造价较高。放射式配电系统接线又可分为单回路放射式和双回路放射式两种。前者可用于中、小城市的二、三级负荷；后者多用于大、中城市的一、二级负荷。

4．2．11  排水泵站和污水处理厂的水泵、鼓风机等重要设备一旦停运，对整个系统影响较大，需要提高供电可靠性。布置在潮湿、腐蚀性环境的设备采用放射式配电可减小故障的影响范围。其他次要负荷对工程运行影响不大时可采用分组供电，或采用树干式配电。

4．2．12  污水处理厂往往厂区范围大，用电设备多而分散，此时采用放射式和树干式相结合的配电方式既可保证主要设备用电的可靠性，又可节约投资。

4．3 负荷计算

4．3．2  污水处理厂、排水泵站主要机械设备采用轴功率法进行负荷计算较为准确。在合理选取需用系数的情况下，主要机械设备采用需用系数法计算也能较准确地反映实际负荷，因此给出了两种方式；辅助机械设备一般均采用需要系数法。

4．3．3～4．3．5  进行负荷计算时，应将不同工作制用电设备的额定功率换算成为统一计算功率。连续工作制按铭牌额定功率；单相负荷换算成三相负荷计算；周期工作制的电动机，一般是将额定功率换算到负载持续率为100％时的有功功率；短时工作制电动机的设备功率是将额定功率换算为连续工作制的有功功率。

根据新版设计手册及专家建议，在采用需要系数法计算周期工作制的电动机有功功率时，一律换算为负载持续率为100％时的有功功率，原来换算成负载持续率为25％的做法不再使用，在负荷计算时可适当调整原有的需要系数取值。

4．3．6  采用需要系数法进行负荷计算时，需要系数的取用非常关键，针对一些新工艺、新设备应根据现场调研及运行经验确定。

4．3．7  在设备确定的情况下进行负荷计算时，可从流量-扬程曲线上查出对应的轴功率或最大轴功率，或由工艺专业根据设备厂商资料给出轴功率。

4．3．8  计算总负荷时，应根据各配电干线、各区域用电及各变电所用电计算负荷之和再乘以同时系数，同时系数的选取应根据变电所、配电所所带设备的工作特性确定；计算变电所高压侧负荷时，应考虑供电变压器本身的功率损耗。

4．3．9、4．3．10  需要系数和同时系数的选取和设备台数、工艺处理的复杂性、工艺构筑物的多少、排水工程的规模都有很大关系，需要工程技术人员根据具体工程合理选择。在初设阶段，一般照明负荷按单位面积估算。部分搅拌器、螺杆泵等设备功率因数可能低至0．5左右，在实际设计时应充分考虑其特殊性。

4．4 变电所

4．4．2  单母线接线方式一般适用于单电源供电，且配电回路不超过三回的变电所。单母线分段接线方式一般适用于双电源供电，且配电回路超过三回的变电所。

排水泵站和污水处理厂的变配电所的出线回路一般较少，母线较短，事故率不高，采用单母线或单母线分段的接线方式已能满足要求。

4．4．3  采用两级供电方案可以减少电源引入。考虑总变电所进出线较多，建议独立式布置。分变电所主要为车间服务，靠近或贴邻负荷中心，靠近大容量设备比较合理。

4．4．4  户内变电所占地面积小，运行维护方便，受排水泵站和污水处理厂腐蚀性气体的影响较小。在选择变电所的形式和位置时，应考虑所在地区的地理情况和环境条件，因地制宜，优先采用户内形式，并且从节能、施工、运行安全和维护便利性方面进行考虑。

4．4．5  变电所是电气设备集中安装场所，直接关系到排水设施的运行，其选址必须尽可能避免水患，不得设在地势低洼和可能积水的场所，不得设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不与上述场所相贴邻。无法避免与上述场所相邻时，应采取防护措施。

4．4．7  采用合格设备的变电所，其产生的电磁干扰对大多数电子设备的影响不大，但部分电磁干扰敏感的电子设备仍会遭受不利影响。当变电所周围有重要的并且对电磁干扰要求较高的电子设备时，应采取防护措施。

4．4．8  近年来全地下式污水处理厂越来越多。为使变电所接近负荷中心，应尽量将变电所布置在地下构筑物内。布置在地下污水处理厂的变电所需要采取适当的防护措施，如采取抬高布置或隔离密闭措施，防止事故时漫水损毁电气设备，以保障其能够安全稳定地运行。地下构筑物内的变电所布置在通道附近，可有利于设备运输和安装。

全地下式污水处理厂采用20kV以上电压等级时，其变电所设置需要在技术经济比较的基础上确定；应根据地下场所的环境考虑通风或空气调节措施。

考虑各地供电部门对用户变电站要求不同，对于有人值班的变电所，在满足环境要求、规划要求的前提下，变电站可设在地面上。

4．4．9  有人值班的变电所，考虑人员的工作环境，应设值班室；无人值班的变电所，不设值班室。

4．4．10  有通向外部的门是为了发生电气事故时人员可以安全疏散。位于楼上配电室的安全出口，应能直通室外平台或经过一段通道到达疏散楼梯。

4．4．11  门向外开启便于在配电室发生事故时人员能迅速撤离。

4．4．12  当变电所设置在建筑物内或地下室时，应设置设备搬运通道。搬运通道的尺寸及地面的承重能力应满足搬运设备的最大不可拆卸部件的要求。当搬运通道为吊装孔或吊装平台时，吊钩、吊装孔或吊装平台的尺寸和吊装荷重应满足吊装最大不可拆卸部件的要求，吊钩与吊装孔的垂直距离应满足吊装最高设备的要求。

4．4．14  变电所可以开窗，以便自然采光，也便于停电检修时的检查清扫工作。窗台高度的规定是从安全角度考虑的。开窗的形式与高压开关柜在室内的布置方式有关，当开关柜为面对面布置时，在操作走道的两端或一端开窗，也可在柜后上方墙上开设不能开启的高窗；当开关柜单列靠墙布置时，可在对面墙上开窗，按上述方式开设采光窗不一定会扩大和增高配电室，以致增加土建投资，所以在没有特殊情况下要考虑开设自然采光窗。临街墙面不开窗是为了安全考虑。

工程中高低压设备布置在同一房间内的情况也比较常见，房间设计也应按高压配电室要求设计。

4．4．15  对于需要排出余热的场所，自然通风是一种效果良好、经济可靠的通风方式。因此在通风设计时，首先应考虑自然通风。只有自然通风不能排出电气设备间全部发热量或由于客观条件的限制而不能采用自然通风时，才采用机械通风方式。在北方寒冷地区，还应根据电气设备对最低温度的要求增设采暖措施。

4．4．16  各电气设备室的耐火等级要求是依据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053的规定制定的。

4．4．17  高压泛指3kV～35kV电压等级。高压配电装置采用型号一致的成套设备，便于统一布置，前后距离、沟槽布置等均一致，便于管理和安装；高压设备应满足国家相关设备制造标准，设“五防”措施；配电室长度超过7m时，设两处外开门，便于发生事故时现场人员的逃离，同时也便于救护人员接近现场。配电屏并排排列的长度一般不超过6m，屏后通道设一个出口已能满足安全要求，也便于建筑布局，当配电屏的长度超过6m时，屏后通道应设2个出口，以便于维修工作和事故时人员逃离。

表4．4．17规定了高压配电室设备布置及通道的最小宽度，其中“注2”是参照国际上的做法，在采用高压全绝缘密封设备时，配电室通道宽度没有安全要求，只要满足维护和操作要求就可以了，特别是对于全绝缘密封式气体绝缘成套设备，基本没有现场检修要求；“注5”规定了各种布置方式柜端侧面通道的尺寸，因为柜端侧面通道不需要检修和操作，800mm的通道就足够了。

4．4．18  配电室布置除应便于日常操作外，还要便于发生事故时现场人员的逃离，同时也便于救护人员接近现场。配电室上下两层布置时，内部有楼梯上下相通，楼下部分设有通向室外的门，楼上部分也应有通往室外或疏散通道的安全门，便于事故时人员逃生。

根据以往的设计经验和调查，单台变压器及低压配电屏并排排列的长度一般不超过6m，屏后通道设一个出口已能满足安全要求，也便于建筑布局；当配电屏的长度超过6m时，屏后通道应设2个出口，以便于维修工作和事故时人员逃离。

低压配电室兼作值班室时，室内应有放置值班桌或控制台的位置，以满足值班和控制操作条件。

本条特别规定防护等级不低于IP4X的配电屏以满足直接接触防护要求。有些开关柜在屏后操作，因此屏后的通道要适当加宽。由于这种操作不是经常性的，因此屏后通道不能按屏前操作维护通道一样的要求。

4．4．19  油浸变压器的油量较大时，扩大了排油的污染范围，增加了事故时发生火灾的危险性。因此规定设置单独的变压器室，并设置灭火装置。

非封闭式干式变压器的接线部位为裸露带电体，应设固定的围栏防护以保证人身安全。规定的变压器外廓与围栏的净距和变压器之间的净距，是考虑安全运行和巡视的需要。

4．4．20  高压电容器的绝缘介质有可燃和非可燃两种，当高压电容器柜设置在高压配电室内时，应采用非可燃介质的电容器，以减少火灾和爆炸的危险。

高压和低压成套电容器柜与高压和低压固定式开关柜类似，其柜前通道宽度相同。考虑检修和巡视的要求，规定了布置方式及距离。

电容器为发热元件，布置和安装设计时应考虑通风散热的条件，以满足电容器对环境温度的要求。

4．4．21  污水处理厂、排水泵站变电所操作电源容量一般不大，适合采用由免维护阀控式密封铅酸蓄电池组构成的直流电源，使用寿命长，维护简单。镉镍电池在生产和使用后的处理过程中对环境污染较大，不推荐采用。

操作电源电压按断路器操动机构类型和操动机构动作电流确定。弹簧操动机构的合、分闸工作电流较小，宜采用110V的操作电源，但技术经济合理时，也可以采用220V的操作电源。永磁操动机构或电磁操动机构的合、分闸工作电流较大，宜采用220V的操作电源，可减少电缆截面积。220V直流电源因蓄电池数量加倍，维护费用增加，较少采用。

采用电压互感器作为合闸电源，采用UPS作为分闸电源和采用UPS作为合、分闸交流操作电源是因UPS电源较为可靠，在低电压或故障情况下也能使操动机构可靠分闸，适合于小型变电所使用。采用UPS作为交流操作电源和继电保护装置电源，提高了保护的可靠性。UPS电源应采用在线式产品，并进行定期维护，以保证可靠性。采用UPS交流操作电源也存在一些需要注意的问题，一是一般UPS电源适合容性负载，而继电保护回路的负载为感性，所以应采用工业用UPS电源产品（非通信用产品）；二是UPS电源在运行中会发热，所以不宜放在开关柜中。

4．5 电力拖动与控制

4．5．1  电动机的工作电压选择涉及电机本身和配电系统两个方面。一般情况下，中小型电动机为380V或660V，大中型电动机为6kV或10kV。功率大于200kW的电动机宜采用660V，功率在200kW～1500kW的电动机宜采用6kV或10kV。提高电动机的配电电压，在世界各国已成为发展趋势。在排水泵站和污水处理厂中，660V等级电压的电动机在大型泵站、深度处理等场所有不少应用实例。

4．5．2  电动机启动对系统各点电压的影响，包括对其他用电设备和对电动机本身两个方面。第一方面，应保证电动机启动时不妨碍其他用电设备的工作。为此，理论上应校验其他用电设备端子的电压，但在实践上极不方便，故在工程设计中采取校验流过电动机启动电流的各级配电母线的电压，其容许值则视母线所接的负荷性质而定。第二方面，应保证电动机的启动转矩满足其所拖动的机械的要求。为此，在必要时，应校验电动机端子的电压。

电动机在满足全压启动条件时，应优先选择全压启动。当不符合全压启动的条件时应优先采用降压启动方式，包括切换绕组接线、串接阻抗、自耦变压器、软启动装置启动等。应该指出，除降压启动外，还可能采用其他适当的启动方式。如某些机械带有盘车用的小电动机可以利用，某些变流机组可利用其直流发电机作为直流电动机来启动，某些有调速要求的电动机可利用变频器等调速装置来启动。

4．5．3  控制电器是指控制电动机启动和停止的电气装置，如按钮、开关、接触器、过载保护装置等。根据启动器与短路保护电器协调配合的要求，堵转电流及以下的所有电流应由启动器分断。

机电设备的电气控制装置能够对一台（组）机电设备或一个工艺单元进行有效的控制和保护，包括非正常运行的保护和针对错误操作的保护。上述控制和保护功能应是独立的，不依赖于自动化系统或其他联动系统。自动化系统需要操作这些设备时，也需要该电气控制装置提供基本层面的保护。

4．5．4  控制回路上装设隔离电器和短路保护电器是十分必要的。有的控制回路很简单，如仅有磁力自动器和控制按钮，可灵活处理。有的设备（如消防泵）的控制回路断电可能造成严重后果，是否另装短路保护，各有利弊，应根据具体情况（如有无备用泵，各泵控制回路是否独立，保护器件的可靠性等）决定取舍。

这里所说的“隔离电器和短路保护电器”，既可以是两种电器，亦可以是具有隔离作用和短路保护作用的一种电器，如隔离开关熔断器和具有隔离功能的断路器，一种电器具有隔离和短路保护两种作用。

4．5．5  本条是保证设备操作运行安全的基本要求。设计中尚应根据具体情况，采取各种必要的措施。此外，电动机尚应根据标准装设必要的检测仪表。

4．5．6、4．5．7  在检修电动机设备或机械时，远程误启动而致维修人员伤亡的事故时有发生，所以设备检修或运行时必须具有保障人身安全的基本措施，应引起重视。

4．5．8  机电设备附近设置的现场控制箱，应具有运行状态指示、手动操作和控制方式选择的功能。状态指示灯包括运转（红色）、停止（绿色）、故障（黄色）指示灯，手动控制按钮包括启动（绿色）、停止（红色）按钮。

4．5．9  车间电气设备布置的一般规定，对于机旁布置的控制柜、按钮箱可根据箱体大小，确定安装方式及安装高度，应安装于便于观察及操作的场所，安装高度应根据工程所在地人群平均身高确定，应方便运行人员观察及操作。

4．6 无功功率补偿与谐波治理

4．6．1  补偿无功功率，经常采用两种方法：一种是同步电动机超前运行，另一种是采用并联电容器。同步电动机价格高，操作控制复杂，本身损耗也较大，尤其是小容量同步电动机更不经济。目前容量较大而且长期连续运行的同步电动机也逐步被异步电动机加并联电容器所代替。运行的同步电动机系统中，部分操作人员为降低维护工作量，常将设计要求超前运行的同步电动机运行于滞后方式，丧失了同步电动机的功能。而并联电容器价格便宜，便于安装，维修工作量和损耗都比较小。可以制成各种容量便于分组投运，因此推荐采用并联电容器作为无功功率补偿的主要设备。

4．6．2  无功功率就地平衡能减少线损和电压降，提高供电系统运行效率。

常用无功功率补偿方式有集中补偿、分散补偿和单独就地补偿等几种。其中集中补偿是将电容器组集中装设在总变电所的高压或低压母线上，对排水泵站和污水处理厂的无功功率进行总体的集中补偿。分散补偿是将电容器组分设在分变（配）电所的高压或低压母线上，有利于提高总变电所的配电效率；单独就地补偿是对功率因数低的大容量设备进行专门补偿，无功功率补偿电容器随被补偿设备同时投运，亦称为随动补偿。

4．6．3  在高压侧补偿高压设备的无功功率可防止低压部分过补偿产生的不良效果。

4．6．4  低压无功功率多为基本无功功率，一般相对稳定，在配变电所内集中补偿可便于维护管理。

在排水泵站等设施中经常会因为季节性变化造成变压器的轻载运行，在电容器组补偿容量的设定中应充分考虑在轻载运行时的工况，合理配置电容器组数及每组容量，保证功率因数满足电力部门要求。

4．6．5  低压设备的无功功率补偿电容器组集中设置在变配电所内有利于维护和管理。对于长期运行的电气设备如风机、水泵、压缩机等也可配置单独就地补偿电容器，有利于节能和提高电容器的利用率。

4．6．6  对于较大负荷、平稳且经常使用的高压水泵、风机等设备，采用无功功率单独就地补偿可最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可以减小馈电线路的截面积。当设备不经常使用时，这种方式的电容器利用率较低，相对增加初次投资及维护费用。

高压电容器组宜在变配电所内集中装设，方便管理。对于设备数量多，负荷变化频繁的情况，也可采用高压自动补偿装置。

4．6．7  无功功率单独就地补偿就是将电容器安装在电气设备的附近，可以最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可以缩小馈电线路的截面积，减少有色金属消耗。

4．6．8  理论分析和实践表明，高压电容器组采用三角形接线的安全性较差，而且目前大多数高压电容器组成套产品都采用星形接线。低压电容器组容量小，采用三角形接线的较多，但大容量低压电容器组也有采用星形接线。

4．6．9  根据并联电容器标准和IEC标准，在过电压和谐波的共同作用下，电容器应能在有效值为1．3倍额定电流的稳态过电流下运行。如果考虑电容器容量的最大正偏差＋10％，则稳态过电流将达到1．43倍的额定电流，但是电容器组的总容量偏差达不到＋10％，因此对并联电容器装置的稳态过电流规定为电容器组额定电流的1．35倍，对单台电容器导体的允许过电流规定为单台电容器额定电流的1．5倍。

4．6．10  高压电容器投入时涌流大于控制开关的允许电流时，可采用串联电抗器的方法加以限制。

4．6．11  高、低压电容器组与外部放电器件直接连接是为了保证断电时电容器组能够尽快放电，使残余电压尽快降至50V。当采用低压电容器装置时，放电时间长，可采用自动接通。装置内部低压电容器组与放电器件的连接方式可由产品配套厂设计而定。

4．6．12  在电力设备中，受电网高次谐波影响最大的是并联电容器，这是因为电容器容抗值与电压频率成反比，在高次谐波电压作用下，因电容器n次谐波容抗是基波容抗值的几分之一，即使谐波电压值不很高，也可产生显著的谐波电流，造成电容器过电流。更多的情况是投入的电容器容抗与系统阻抗或负荷阻抗产生谐振，放大了高次谐波，使电容器承担超过规定的高次谐波电流，加速了电容器损坏。消除谐振的根本办法是在电容器回路中串入电抗器，使电容器和电抗器串联回路对电网中含量最高的谐波而言成为感性回路而不是容性回路，以消除产生谐波振荡的可能性。

排水泵站和污水处理厂内，水泵、鼓风机采用的变频调速装置，臭氧制备等采用的大功率整流装置，照明系统采用的节能型光源、LED光源等，构成大量非线性负载，导致谐波容量较大，需要考虑设置谐波治理装置。谐波治理装置可采用有源滤波器、无源滤波器、混合滤波器等多种治理方式，应根据工程实际情况选用。

已有工程谐波容量可根据实测确定，新建工程可根据设备情况预测谐波含量，确定谐波治理装置。

针对单台设备选用无源滤波器效果好，整个配电系统的治理宜采用有源滤波器。

对变频调速设备产生的谐波，宜优先针对变频器进行治理，采用低谐波变频器、变频器加装滤波器等也是非常有效的治理措施。

4．6．13  过大的谐波会导致电容器严重发热，另外电容器回路LC参数可能会对某些谐波产生谐振，造成谐波放大，产生灾难性后果。对于这些情况，可以串联电抗器的方式加以避免。

4．6．14  动态无功补偿装置是在原静止无功补偿装置的基础上，采用成熟、可靠的晶闸管控制电抗器和固定电容器组，即TCR＋FC的典型结构，准确迅速地跟踪电网或负荷的动态波动，对变化的无功功率进行动态补偿。动态无功补偿装置克服了传统的静态无功补偿装置响应速度慢及机械触点经常烧损等缺点，动态响应时间小于20ms，控制灵活，能进行连续、分相和近似线性的无功功率调节，具有提高功率因数、降低损耗、稳定负载电压、增加变压器带载能力及抑制谐波等功能。

4．7 短路电流计算与继电保护

4．7．1  当电力系统中发生短路故障时，将破坏系统的正常运行或损坏电路元件。为消除或减轻短路所造成的后果，应根据短路电流正确选择和校验电器设备，进行继电保护整定计算和选择限制短路电流的元件。短路电流计算时所采用的接线方式，应为系统在最大及最小运行方式下导体和电器安装处发生短路电流的正常接线方式，而不考虑临时的变化接线方式（例如，只在切换操作过程中并列的母线）。

短路持续时间内，短路相数视作不变，即三相短路持续时间内保持三相短路不变，单相接地短路持续时间内保持单相接地短路不变。

在计算短路电流时，根据不同用途需要计算最大和最小短路电流，用于选择设备容量或额定值需要计算最大短路电流，用于选择熔断器、整定继电保护及校核电动机启动需要计算最小短路电流。

4．7．2  高压电路短路电流计算时，只考虑对短路电流影响大的变压器、电抗器、架空线及电缆等的阻抗，对短路电流影响小的因素（例如开关触点的接触电阻）不予考虑。由于变压器、电抗器等元件的电阻远小于其本身电抗，其电阻也不予考虑，但是，当架空或电缆线路较长时，电路总电阻的计算值大于总电抗的1/3时，则在计算短路电流时需计入电阻。

4．7．3  一般电力系统中对单相及两相短路电流均已采取限制措施，使单相及两相短路电流一般不会超过三相短路电流，因而短路电流计算中以三相短路电流为主；同时也以最大运行方式下的三相短路电流作为选择、校验电器和计算继电保护的主要参数，以最小运行方式下的两相短路电流校验继电保护的灵敏性。

4．7．4  本条给出短路电流计算的一般方法，具体计算过程可参考相关设计手册及设计规范。

第1款等效电压源法为新的短路电流计算方法，是现行国家标准《三相交流系统短路电流计算  第1部分：电流计算》GB/T 15544．1推荐的计算方法，也是国际上通行的计算方法，在国内也得到越来越广泛的应用，因此本标准中首推该方法。

第2～4款为传统的实用计算方法，考虑计算过程较为简单及电力行业的广泛应用，因此仍作为常用的计算方法，以系统元件参数的标幺值计算短路电流，适用于比较复杂的高压供电系统；以系统短路容量计算短路电流，适用于比较简单的单电源供电系统；高压系统短路计算一般以基准容量S_j＝100MVA，基准电压U_j＝平均电压U_p进行计算；1kV及以下的低压供电系统，因需计入电阻对短路电流的影响，一般以有名值计算短路电流比较方便。

4．7．5  继电保护的目的是保证安全供电和电能质量；使供配电设备在规定的电气参数范围内安全可靠运行。应在满足国家标准的前提下，根据当地供电部门的具体要求和工程的具体情况，合理选择继电保护的内容，使其适应当地电网的实际情况。继电保护设计应力求接线简单，减少保护元件引起的其他故障。

供电回路出现故障时，继电保护装置应能可靠地动作。其可靠性可以用拒动率和误动率来衡量，拒动率及误动率越小，则保护的可靠性越高。动作于跳闸的继电保护装置应有良好的选择性，故障时仅切除与故障有关的部分，保持其他无故障部分正常运行。同时继电保护装置应具有足够的故障反应灵敏度，能够迅速地将故障设备从电网上切除。

采用断路器保护的设备配置继电保护装置时，功能比较完善。部分电动操作的负荷开关及熔断器组也可配置简单的非电量保护，实现对设备的保护功能。

智能综合保护终端类型继电保护装置日益广泛地得到应用，配置数字通信接口能方便地实现与计算机系统的通信联网。

4．7．6～4．7．8  列举了需要监测和保护的电力变压器、电力电容器、电动机的故障及异常运行方式，详细应按照现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062的规定执行。

4．7．9  低压异步电动机常规保护，未包含同步电机的失步保护，以及一些场所不允许自启动情况的低电压保护等；短路故障和接地故障的保护是交流电动机必须设置的保护，交流电动机的过载保护、断相保护等需根据电动机的具体用途确定是否设置。

4．8 电气设备选型

4．8．1  电动机的类型及全部电气和机械参数，包括工作制、额定功率、最大转矩、最小转矩、堵转转矩、飞轮矩、同步电动机的牵入转矩、转速（对直流电动机分基速和高速）、调速范围等，应满足机械设备的启动、制动、运行等各种运行方式的要求。在交流电动机不能满足机械设备要求的特殊性时，可采用直流电动机。

电动机的额定功率应留有适当余量，负荷率宜为0．8～0．9，储备系数宜为1．05～1．10。

4．8．2、4．8．3  电动机结构形式的选择应根据工作环境、适用场所、工艺要求等多方面因素考虑选择合适的电动机形式。

4．8．4  电动机工作电压的选择应多方面考虑，必须经技术经济比较后确定。

供电电压为10kV时，大功率电动机采用10kV直接供电较为有利。供电电压为6kV或设6kV母线时，宜采用6kV电动机。

对于较大功率的潜水泵，采用660V电压等级比较经济；经技术经济比较采用380V电压等级合理时，应采用380V电压等级。

4．8．5  配电装置的“五防”设施是指：防止带负荷分/合隔离开关、防止误分/合断路器、防止带电挂接地线（开关）、防止带接地线（开关）合断路器（隔离开关）、防止误入带电间隔。

4．8．6  变压器的经济运行负荷率较低，油浸式一般为0．5左右，干式为0．4左右。但变压器容量的选择除考虑节能外还要考虑经济性以及一、二级负荷等因素，因此推荐负荷率为0．6～0．7。

并列运行的变压器采用相同规格及容量，有利于运行管理，并且当季节性负荷变化较大时，可根据实际负荷决定投入变压器的台数，有利于经济、节能运行。

推荐单台变压器的容量不大于1250kV·A，一方面是排水泵站和污水处理厂内该规格变压器更能接近负荷中心，另一方面是低压侧总开关的断流容量较易满足。

雨、污水合建泵站中，雨水泵功率较大却只在汛期使用，污水泵常用但功率较小，两种设备合用变压器就不够经济，这时雨水泵和污水泵变压器分别设置比较合理。但对于南方城市或潮湿环境，即使在非汛期，为了避免雨水泵配电变压器受潮，还是让其空载运行，以保证设备处于有效待命状态。

比较相同容量的DYn-11结线和YYn-12结线变压器，虽然前者空载损耗与负载损耗略大于后者，但由于DYn-11结线比YYn-12结线的零序阻抗小得多，增大了单相短路电流值，有利于提高单相短路保护的灵敏度。当用于三相不平衡负荷时，YYn-12结线变压器一般要求中性线电流不得超过低压绕组额定电流的15％，严重限制了接用单相负荷的容量，变压器设备能力难以充分利用。另外，由于三次及以上的高次谐波电流在原边接成三角形条件下能形成环流，有利于抑制高次谐波电流的影响。因此推荐采用DYn-11联结组标号变压器。

变压器柜配置温度监测和控制装置，能在变压器温度过高时自动启动风机通风降温。温度和高温报警信号输出用于连接监控系统，使中控室能及时了解变压器的运行状态。

4．8．7  高压配电柜的选型要因地制宜，常用高压配电柜和低压配电柜的结构及特点可参考表1和表2。

表1  常用高压配电柜的结构及特点

表2  常用低压配电柜的结构及特点

4．8．8  城镇排水泵站管理向智能化和无人值守的方向发展，对自动化、信息化要求越来越高，供配电系统设备也是自动化系统的监控对象，所以每一个配电装置均必须预留满足自动化系统要求的通信接口或无源触点连接端子。

4．8．9  全地下式、半地下式排水工程均为封闭空间，应采用干式（无油）设备。

4．9 导线、电缆的选择与敷设

4．9．1  重要的供电回路采用铜芯电缆，可提高供电系统的整体可靠性。供电回路电流较大时，采用铝芯电缆可能需要增加电缆数量，造成柜、盘内连接拥挤，工程实施困难的情况下，也建议采用铜芯电缆。

4．9．2  在低压线路上存在分布电容和用户的非线性用电设备（计算机、电视、调光灯、电子镇流器、微波炉、电磁炉、变频设备等）会使PE线上的泄漏电流很大。如果保护导体断线，则可能会对触及保护导体的人的安全造成威胁。因此，本条对保护导体的截面积作了专门规定。

4．9．4  电气装置外部可导电部分在电气连接的可靠性方面没有保证，因此严禁作为保护接地导体的一部分。

4．9．5、4．9．6  该条款针对低压直接接地系统的不同接地形式采用电缆芯数截面的规定，PE线与中性线合用一导体时，为TN-C系统；PE线与中性线各自独立时，为TN-S系统；设备外露可导电部位单独接地时，为TT系统；受电设备无外露可导电部位时，因设备为Ⅱ类防护设备，安全性高，可不带PE线。

4．9．7  该条款针对低压直流传输，一般采用两芯电缆，但是也可采用单芯电缆供电；高压直流输电一般采用单芯电缆，因考虑在排水工程中很少用到，因此未作规定。

4．9．8  中心点直接接地或低阻抗接地的交流系统中，继电保护动作切除故障不超过1s时，电力电缆缆芯与绝缘屏蔽或金属之间的电压为回路工作相电压，对于上述以外的供电系统，不宜低于回路工作相电压的133％。在单相接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安全性要求较高的情况，宜按回路工作相电压的173％取值。

控制电缆与配电电缆长距离平行敷设时，配电电缆单相接地时的故障会感应在控制电缆上产生工频过电压，其数值可能超出控制电缆的绝缘水平。另外，高压配电装置的投切、雷电波侵入的暂态和不对称短路等情况，均可能经由电磁、静电感应以及接地电位升高等途径，在控制电缆上产生较高干扰电压。所以，无特殊情况时控制电缆宜选用450V/750V电压等级。

4．9．9  虽然个别地区发生金属护套或钢铠遭白蚁蛀蚀现象，但由于电缆直埋敷设方案具有良好的抗压和防机械损伤作用，一直在工程中大量应用；地下水位较高的地区，可采用聚乙烯外护层。

4．9．10  以聚乙烯作外护层的电缆，在实际工程中得到较广泛应用，反映较好。

4．9．11、4．9．12  根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016相关规定制定。

4．9．13  根据电缆敷设环境选择相应的电缆形式，鼠害严重的场所应选用金属护套或钢带铠装电缆；潮湿积水场所应选用防水电缆。

4．9．14  配电室、控制室电缆数量较多，宜在电缆沟、电缆夹层等电缆构筑物内敷设，车间内电缆因敷设条件限制，一般采用电缆桥架、吊架或穿管敷设；如车间电缆数量较多，有条件时也可采用电缆沟、电缆夹层敷设。

4．9．15  根据设计和现场施工实践，电缆保护管弯头一般不会超过3个，当电缆路径复杂需要3个以上弯头时，可采用两段保护管，中间增设电缆手孔井或人孔井、过线箱。

4．9．16  排水工程室外电缆敷设一般均采用电缆沟、电缆排管及电缆直埋敷设的方式；有些特殊场所也可采用电缆桥架架空敷设。

4．9．17  电缆敷设的一般要求，主要是保证电缆的运行安全、方便维修。

4．9．18  电缆的允许弯曲半径由其构造特性决定，过小的弯曲半径会损害电缆的绝缘，扭曲电缆的结构会导致电缆性能下降甚至损坏。

4．9．19～4．9．21  电缆在电缆构筑物内敷设时的规定，主要从电缆运行安全、发热量及维护方便等多方面考虑。

4．9．22  电缆构筑物内不能布置热力管道，防止电缆过热，严禁易燃气体或液体管道穿越，防止易燃气体泄漏造成安全事故发生。

4．9．23  应将电缆敷设在尽量安全的场所，防止电缆损伤或短路时造成安全事故。

4．9．24  考虑全地下式构筑物的封闭性，采用阻燃电缆可以有效防止在火灾发生时事故扩大。

4．10 照明

4．10．1  城镇排水泵站和污水处理厂连续运行，其工作场所具有一定的危险性，必要的照明是保障安全的基本措施。正常照明失效时，对于需要继续工作的场所应有备用照明；对于存在危险的工作场所应有安全照明；对于需要确保人员安全疏散的通道和出口应有疏散照明。

4．10．2  照明电源一般接在低压配电屏的照明专用线路上。

4．10．3  检修用移动照明灯具，一般采用安全特低电压，属于Ⅲ类灯具。

4．10．4  应急照明电源接在与正常照明分开的线路上，如无两个电源，则可采用可充电电池或应急电源（EPS）供电。应急照明一般宜采用自动投入方式，持续时间要求不应小于30min。对于大型地下式污水处理厂，按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的相关规定，应急照明时间不应小于60min。

4．10．5  排水泵站和污水处理厂建筑物较多，表中未列出场所可参照表中场所执行。

4．10．6  选择光源时应考虑节能、寿命、照度、显色、色温及启动点燃和再起燃等特性指标。室外照明宜采用庭院灯，光源采用小功率高显色性高压钠灯、LED灯。室内宜采用开启式照明灯具和配照型工厂灯等。对于大型厂房也可采用混光灯具作照明。控制室采用方向性照明装置，在标准较高的场合可考虑采用低亮度漫射照明装置，光源采用单管或双管简式荧光灯。按节能要求，应采用电子整流器或节能型电感镇流器。

4．10．7  照明灯具的选择应符合照明场所的环境条件要求。由于排水泵站和污水处理厂环境条件复杂，应根据不同场所选用相应的灯具。

4．10．8  照明负荷计算一般按最大相负荷的3倍来计算，这样可避免线路单相过载。

4．10．9  将负荷均衡分配到各相上可以减少各相的电压偏差。

4．10．10  在变压器室和配电室内裸导体正上方布置灯具时，难以保障不停电检修照明装置时的人身安全。人的水平伸臂长度一般不超过0．9m，且配电室是电气专用房间，照明装置的检修人员为电气专业人员，因此规定灯具与裸导体的水平净距大于1．0m是安全的。

灯具采用吊链和软线吊装易受风吹或人为碰撞而晃动，易引发短路事故，很不安全。

4．10．11  排水泵站和污水处理厂环境条件较差，照明设施采用铜芯电线穿管敷设有利于提高抗腐蚀能力；照明灯具为保证安全。安装高度应大于2．5m，如高度不足，应采取安全电压或其他保证安全的措施。

4．10．12  排水泵站和污水处理厂的室外构筑物较多，面积较大，如采用构筑物走道设灯，施工难度及后期维护量大，推荐采用户外高杆灯照明。

4．10．13  地下污水处理厂、地下排水泵站平时可以只运行值班照明，包括主要通道照明和工作场所的部分照明，维持监控系统所需照度。工作人员到达现场时则自动启动所在场所的全部工作照明。可节省能源，提高灯具使用寿命。

4．10．14  地下排水泵站和地下污水处理厂设置光导管、天窗等充分利用自然光的照明设施，能改善工作环境，并且节约电能。

4．11 接地和防雷

4．11．1  考虑现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057规定得比较具体，防雷构筑物分类及做法可参照执行。

4．11．2  工作接地是指在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地，如电源中性点接地等。保护接地是电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，可能因绝缘损坏而带电，为防止其危及人身和设备安全而设的接地，如电气装置的金属外壳、母线金属支架的接地等。此外为了消除静电对电气装置和人身安全的危害需要设防静电接地。防雷接地有直击雷防护和感应过电压保护两种，是为了防止雷击和感应过电压对人身安全和电气装置的危害而设置的接地，如建筑物的防雷、电气设备或线路的防雷接地等。

4．11．3  共用接地系统是由接地装置和等电位连接网络组成。接地装置是由自然接地体和人工接地体组成。采用共用接地系统的目的是达到均压、等电位以减小各种接地设备间、不同系统之间的电位差。其接地电阻因采取了等电位连接措施，所以按接入设备中要求的最小值确定。

4．11．4  自然接地体是指兼作接地极用的直接与大地接触的金属构件、金属井、建造物、构筑物的钢筋混凝土基础内的钢筋等。

当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4％，基础外表面无防水层时，应优先利用基础内的钢筋作为接地装置。但如果基础被塑料、橡胶、油毡等防水材料包裹或涂有沥青质的防水层时，不宜利用在基础内的钢筋作为接地装置。

当有防水油毡、防水橡胶或防水沥青层的情况下，宜在建筑物外面四周敷设闭合连接的水平接地体。该接地体可埋设在建筑物散水坡及灰土基础1m以外的基础槽边。

对于设有多种电子信息系统的建筑物，同时又利用基础（筏基或箱基）底板内钢筋构成自然接地体时，无须另设人工闭合环形接地装置。但为了接入建筑物的各种线路、管道作等电位连接的需要，也可以在建筑物四周设置接地装置。此时基础或地下室地面内的钢筋、室内等电位连接干线，宜每隔5m～10m引出接地线与接地装置连成一体，作为等电位连接的一部分。

4．11．5  对于可以利用自然接地体的场所，应充分利用自然接地体来降低接地电阻，既能节省成本，也有利于形成等电位连接。

4．11．6  人工接地体的材质、规格除考虑机械强度的要求外，还要考虑腐蚀的影响。

4．11．7  为保证接地系统的可靠，不允许设备接地端串联连接。

4．11．8  低压配电系统接地形式有TN系统（TN-S、TN-C、TN-C-S）、TT系统和IT系统三种：

TN系统是所有受电设备的外露可导电部分必须用保护线PE（或保护中心线即PEN线）与电力系统的接地（即中心点）相连接。

TT系统是共用同一接地保护装置的所有电气装置的外露可导电部分，必须用保护线与外露可导电部分共用的接地极连在一起（或与保护接地母线、总接地端子相连）。

IT系统是任何带电部分（包括中性线）严禁直接接地。所有设备外露可导电部分均应通过保护线与接地极（或保护接地母线、总接地端子）连接，可采用公共的接地极，也可采用个别的或成组的单独接地极。

4．11．9  在TN-C系统中，当保护接地中性导体断开时，有可能危及人身安全，因此严禁接入开关设备。当需要断开N线时，对于单相回路，应选用两极开关或1P＋N开关，对于三相回路，应选用四极开关。

4．11．10  电气设备的可触及导电部件，在正常情况下不带电的金属部分由于绝缘破坏而有可能带电者，均应与保护接地可靠连接。

4．11．11  排水泵站和污水处理厂内各类盛水构筑物是容易产生电气安全问题的场所，等电位连接是安全保障的根本措施。本条规定要求盛水构筑物上各种可触及的外露导电部件和构筑物本体始终处于等电位接地状态，保障人员安全。

4．11．12  控制系统建立一个接地电阻不大于1Ω的接地系统，作为各接地装置的统一接地体（当采用单独接地时的接地电阻≤4Ω）。接地排敷设至控制设备安装点，并留有端接排，用于设备至接地排之间的连接。

采用尽可能短的铜编织带把PLC、变送器、通信设备、机架等需要等电位连接的设备分别接到等电位接地网格上。

4．11．13  本条特指齐纳式安全栅接地要求。如果采用隔离式安全栅的本质安全系统，不需要专门接地。

4．11．14  按照电气等电位联结原则，检测仪表、控制系统设备和其他电气设备宜采用联合接地方式，设置统一的接地系统和总等电位连接板。综合控制箱、柜内的保护接地、信号回路接地、屏蔽接地等可分别经各自的接地母线，连接到总等电位连接板。

4．11．15  在敷设屏蔽电缆时，屏蔽层的接地是应特别注意的问题。不适当的接地方法不仅会把屏蔽层的作用抵消，而且还会产生新的环流噪声干扰。

4．11．16  本条规定了接地点的设置，接地点应设在显示单元及控制器等易受干扰端。

4．11．18  我国处于温带多雷地区，每年平均雷暴日为25d～100d。我国没有一个地方可免受雷灾，每年因此遭受巨大损失。防雷措施应包括防直击雷措施和防感应雷措施。所安装的电源、控制室、检测仪表、监视系统的设备应在电磁、静电和感应暂态电压以及其他可能出现的特殊情况下安全运行，并具有足够的防止过电压及抗雷电措施；安装SPD可以有效防止感应雷击过电压。

4．11．20  排水泵站和污水处理厂构筑物、建筑物较多，由室外引入的总配电箱及室外配电箱等均需装设Ⅰ级试验的SPD。

在建筑物的防雷装置遭雷击时，接地装置的电位升高，变压器外壳的电位也升高，由于变压器高压侧各相绕组是相连的，对外壳的雷击高电位来说，可看作处于同一低电位，外壳的雷击高电位可能击穿高压绕组的绝缘，因此，应在高压侧装设接闪器。当接闪器反击穿时，高压绕组则处于与外壳相近的电位，高压绕组得到保护。另一方面，由于变压器低压侧绕组的中心点通常与外壳在电气上是直接连在一起的，当外壳电位升高时，该电位加到低压绕组上，低压绕组有电流流过，并通过变压器高、低压绕组的电磁感应使高压绕组匝间可能产生危险的电位差。若在低压侧装设SPD，当外壳出现危险的高电位时，SPD动作放电，大部分雷电流流经与低压绕组并联的SPD，因此，保护了高压绕组。

没有线路引出建筑物时，应在母线上装设Ⅱ级试验的电涌保护器。电涌保护器每一保护模式的标称放电电流值应等于或大于5kA，该规定是因为低压线路的地电位（PE导体、共用接地系统）与SPD的接地端电位相同（在同一平面上）或高于SPD接地端电位（在建筑物的高处），流经SPD的电流和能量有限，即不会有大的雷电流再从SPD的接地端经SPD和低压线路的分布电容流回与SPD接地端相连的接地装置。但此时SPD的动作将保护低压装置的绝缘免遭击穿破坏。

4．11．21  SPD在工程中应用较多，按照现行国家标准《低压电涌保护器（SPD）  第1部分：低压配电系统的电涌保护器  性能要求和试验方法》GB 18802．1，SPD安装线路上应有过电流保护器件，该器件应具备如下能力：

1  分断SPD安装电路的预期短路电流；

2  耐受安装电路SPD的I_max或I_imp或U_oc的冲击不断开；

3  电源出现暂态过电压或SPD出现劣化引起流入大于5A的危险漏电流（或SPD起火）时能够瞬时断开。

根据上述要求，推荐采用SPD专用后备保护器（SCB），具有抗电涌电流冲击能力强、短路电流保护动作值低（3A～5A）、体积小、分断能力强等特点。

4．11．22  自动化系统所安装的电源、检测仪表以及其他设备应在电磁、静电和暂态电压以及其他可能出现的特殊情况下安全运行，并且有足够的防止过电压及抗雷电措施，有效防御雷电灾害。

4．11．23  仪表和控制设备的电源线、4mA～20mA检测信号线、流量脉冲信号线、现场总线、以太网线等两端加装电涌保护器，能够泄放雷击电流或消除感应过电压，保护现场仪表和控制设备。

4．12 电力监控系统

4．12．1  通过电力监控系统能够实时监测与控制泵站和污水处理厂的供电系统设备运行，了解电能消耗情况，有利于提高自动化管理水平，提高运行可靠性，实现节能运行。

4．12．2  监控内容及接口信号是根据多年的工程经验得出的，方便工程采用。

4．12．3  高压变配电设备设置的综合继电保护装置应考虑与自动化系统的接口，当高压柜不采用综合保护测控单元时，应以无源辅助触点和变送器输出4mA～20mA电流的方式提供必要的监测信号，实现远距离的监视和控制。

4．12．4  低压配电设备宜设置智能化数字检测和显示仪表，以数据通信接口连接变电所自动化系统。不采用数字检测和显示仪表时，应以辅助触点和变送器方式提供信号接口，实现远距离的监视和控制。

4．12．5  UPS/EPS的故障报警信号取设备的综合报警信号。

4．12．6  综合电量检测内容包括三相电压（V，kV）、三相电流（A）、有功功率（kW）、无功功率（kvar）、功率因数（COSф）、有功电度（kW·h）、无功电度（kvar·h）、频率（Hz）、高次谐波等。

4．12．7  综合保护测控单元、综合电量变送器以及各类数字仪表采用相同的通信接口和协议，可以简化系统配置，便于调试，提高系统的可维护性，并容易实现设备的互换。

4．12．8  无人值守的排水泵站需要进行更全面的监视和控制，一旦出现异常情况应立即报警，并上传至上级监控中心，同时可通过移动监控终端将报警信息传达到相关责任人。

4．12．9  远程操作时，首先应保证设备的安全，因此应从设备本身及软件系统做操作保护及联锁，防止误操作。

4．12．10  规定了电力监控需要显示及记录的内容，电力监控系统应满足本条的基本要求。

4．12．11  规定了不同电力设备在电力监控界面上的基本要求。

5 自动控制系统

5．1 一般规定

5．1．1  城镇排水泵站和污水处理厂是重要的市政基础设施，其有效运行和控制直接关系到城市环境安全和市民生活质量。自动化运行控制系统能够有效提高排水泵站和污水处理厂的功能和运行可靠性，保障排水泵站和污水处理厂的安全和高效运行。

随着电子技术、计算机技术和网络通信技术的发展，现代城镇排水泵站和污水处理厂对自动化系统的依赖程度越来越高。实际上，现代城镇排水泵站和污水处理厂离开了自动化系统，水质水量等生产指标都难以保证。

5．1．2  自动控制系统设备应具有良好的环境适应性。需要按照防潮、防腐、防冻保温和防紫外线要求对所有安装在室外的仪表配备保护箱、加热器、遮阳板、不锈钢支架等装置。

5．1．3  排水泵站和污水处理厂的自动化运行控制系统应能实现工艺流程中的水量水质参数监测和设备运行状态的控制，实现全过程可监、可控、可调，保障运行安全和水质达标，提高运行效率，降低能耗，改善劳动条件，促进科学管理。自动化运行控制系统的监控范围还应包括供配电系统，提供能耗监视和供配电系统设备的故障报警，将能耗控制纳入到控制系统中。

5．1．4  根据《中华人民共和国水污染防治法》，需要加强对污水集中处理设施运行的监督管理，进行排水水质和水量的检测和记录，实现水污染物排放总量控制。污水处理厂的排水水质、水量检测仪表应根据排放标准和当地水环境质量监测管理部门的规定进行配置。

从整个城市的排水网络考虑，往往需要在一些排水泵站和管道节点处设置水质水量的监测仪表，实现城市水环境和污染分布的监测与控制。

5．1．5  地下排水泵站和地下污水处理厂的工作环境极易遭受有毒有害气体的污染，尤其是地下污水处理厂，配置环境监测和控制系统能够保障工作环境安全。

5．2 系统构成

5．2．1  大型及特大型泵站在排水系统中的地位比较重要，其本身设备较多，控制关系较复杂，一般均有专人值守。这些泵站设置集中控制室，采用三层结构的自动化系统，有利于提高泵站的管理水平，有利于泵站的优化运行和节能运行。

大型及特大型泵站的自动化系统应采用当今世界上成熟的技术，结合最新可靠的硬件和软件产品所开发的多层次模块化系统结构。依次为：信息层、控制层和设备层。

1、2  信息层设备设在集中控制室并设置C/S（客户机/服务器）结构形式的计算机网络，以一台数据及网络服务器为核心，构成1000M交换式局域网络。包含服务器（按管理要求设置）、监控计算机、打印机、显示屏和网络设备等。为便于管理人员远程监控，宜设置外部浏览器访问接口。

3  由于以太网应用的广泛性和技术先进性，已逐渐垄断了计算机的通信领域和过程控制领域中上层的信息管理与通信。控制层宜采用工业以太网或其他工业总线网，以主/从、多主、对等及混合结构的通信方式，连接信息层的监控工作站和PLC控制站。当监控工作站和PLC控制站的距离较长时可采用光纤环网。信息层的主PLC和控制层的PLC从兼容性和可维护性角度出发宜采用同品牌产品。

4  设备层宜采用数字通信方式建立现场备控制箱（含PLC控制站）、高低压开关柜以及现场仪表的信号与控制站之间的通信。数字通信方式的选用应根据泵站自动化系统的要求、设备配置的条件、所选仪表接口等确定。设备层也可采用星形拓扑结构的硬线连接PLC控制器与外场设备控制箱，包括过程仪表、机械设备控制箱和电气柜。

5．2．2  中小型排水泵站自动化运行控制系统应根据泵站规模、工艺要求和自动化程度等因素确定。由于中小型泵站设备较少，控制关系比较简单，可以不设专门的集中控制室，或者由值班室兼作控制室，没有必要设置信息层。

中小型排水泵站的自动化系统配置简化后，所有功能可以由一台PLC控制器完成，全部设备可以安装在一台控制机柜内，并在控制机柜面板上设置触控显示屏作为泵站设备运行状态显示和操作的界面。

5．2．3  对于控制设备数量少，仪表信号少，特别简单的小型泵站可不设PLC控制器，采用专用的水泵控制器，利用液位来控制，液位自动控制装置将根据设置好的开泵液位和停泵液位自动控制水泵开启和停止。

5．2．4  污水处理厂由于工艺复杂，设备较多，控制关系较复杂，宜采用分散控制、集中管理的模式，设置中央控制室，配置操作员工作站和显示设备监控生产过程，实现自动化运行和信息化管理。污水处理厂自动化运行控制系统宜采用三层结构，包括信息层、控制层和设备层。在这个体系中，数据可以双向流通，层与层之间可以交换数据。

信息层宜采用以太网，采用开放的，全球公认的信息层互联标准，实现高速报文传送和高容量数据共享。

控制层可包括多个就地控制站，宜采用光纤工业以太网相互连接，支持I/O信息和报文的传送，能够设置信息的优先级，支持多主机、对等及混合结构的通信方式。

就地控制站宜以PLC为核心，组成控制器，对于距离较远且设备相对集中的场所（如变电站、泵房等）可设远程I/O站。

就地控制站一般为无人值守，操作界面可采用触摸显示屏，根据管理要求有人值守时，操作界面应采用工业控制计算机，并按管理要求设置打印记录等设备。

设备层是由现场设备（仪表、电量变送器、测控单元、动力设备的控制器等）和控制器间的通信组成，对于大、中型污水处理厂距离较长宜采用数字通信网络，以尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。中小型污水处理厂可采用现场总线或硬接线连接仪表和设备控制箱。

5．2．5  为了提高数据的安全性和可靠性，大型及特大型污水处理厂、重要排水泵站以及无人值守设施的主要控制设备可采用冗余结构，包括监控工作站、PLC控制器CPU（中央处理器）模块、电源模块和通信设备等均冗余配置。冗余配置的监控工作站具有相同的硬件和软件的，构成双机热备系统。

污水处理厂信息层还需要设置数据管理服务器。为加强系统的可靠性，数据管理服务器常采用2台设备构成双机热备系统，或采用容错设备。

污水处理厂和泵站内部通信的冗余可采用双以太网、双总线、环形自愈网络等方式，以提高系统的可靠性。

泵站与区域监控中心之间的通信冗余主要是备用信道的设置和自动切换，通常备用信道要求采用与常用信道不同的传输方式，如无线通信作为有线通信的备用，电缆通信作为光缆通信的备用等，备用信道必须能够传输泵站设备监控所需的最基本数据信息。

5．2．6  无人值守排水泵站设置操作界面是为了泵站自动化系统和设备调试，以及应急情况下实现就地手动控制。

5．3 系统功能

5．3．1  污水处理厂和泵站的电力监控系统的功能可纳入自动化运行控制系统中，实现对供配电系统设备的运行监视、控制和管理，同时记录能耗数据，为污水处理厂和泵站运行能耗评估和节能运行提供基础数据资料。

5．3．7  排水泵站和污水处理厂最常见的有毒、有害气体为硫化氢（H₂S），另外氯、氨等有毒气体也可能意外泄漏，必须加强检测。污水处理厂的消化车间易产生甲烷等易燃、易爆气体，也必须加强检测。在可能产生有毒、有害、易燃、易爆气体的生产区域和工作场所应设置相应的检测仪表，对不同危险气体设置不同的报警阈值。检测和报警信号接入现场控制站，自动控制系统能根据预案启动应急处置系统。

5．3．10  无人值守排水泵站需要存储运行数据，内容包括泵站运行工艺参数、设备运行数据、报警记录、事故记录和操作记录等，以便对泵站运行情况进行评估和对运行故障进行追溯。泵站联网运行时，运行数据将实时上传区域监控中心，但在通信系统故障时，实时传输无法进行，所以泵站自动化系统须具有一定的数据存储能力。

5．3．11  为保证无人值守排水泵站设备的状态变化和故障事件能得到及时的处理，宜采用基于互联网、智能手机应用、手机短消息或类似的远程信息推送方式的在线查询和告警系统，将泵站运行相关的重要信息发送到指定人员的手机或其他移动数据终端上。

5．4 运行监视和控制内容

5．4．1  泵站以水位或压力为主要控制依据，泵池内设置液位计检测水位并控制水泵运行。为防止液位计故障导致水泵干运行或泵池冒溢，泵池内还需要设置超高、超低液位检测和报警。

格栅前后液位差用于控制格栅的清污动作。格栅除污机也可以采用定时控制，但液位差控制方式较为有效。当启动格栅除污机时，输送机和压榨机应随之联动。

为防止拍门损坏水倒灌引起水泵反转，在需要时，可设置水泵反转检测装置进行报警。

5．4．7  以A²O工艺为例，在好氧区曝气总管和分管上设置气体流量计对曝气量进行检测和控制，有助于提高曝气效率，减少能源消耗。

溶解氧是污水处理过程中非常关键的参数，生物池的好氧区、厌氧区、缺氧区及生物池出水端均设置溶解氧（DO）检测仪，是控制曝气风机运行的基本条件，也是污水处理厂节能运行的基本条件。

生物池出水端氨氮数据是评估好氧区溶解氧控制效果与氨氮去除率的重要指标，作为曝气控制系统的反馈数据来源。该处硝氮数据与氨氮数据一同可作为评估生物池出水总氮的指标，尤其对于出水指标要求一级A或其他要求总氮指标的污水处理厂。硝氮检测数据也是调整内回流比例的重要参考指标。

厌氧区末端氨氮数据代表进入好氧区的氨氮水平，作为曝气控制系统的前馈数据来源，相比进水泵房的氨氮数据更为准确且具有及时性。

5．4．8  二沉池设污泥界面连续检测，配合吸泥机、刮泥机、污泥泵的运行监视和控制，能够准确控制污泥回流过程，充分利用污泥的生物活性，提高污水处理效率。

5．4．9  鼓风机房提供曝气池气源或调节池混合搅拌气源，在输出空气总管设置压力、温度和流量的检测与控制，形成稳定的气源，为后继设备控制提供标准参照值，有助于安全和节能运行。

5．4．10  回流及剩余污泥泵房的集泥池内需要设置浮球液位开关，对超低液位进行检测和报警，防止回流及剩余污泥泵的干运行。

5．4．16  污泥消化池的检测仪表和设备控制内容主要依据工艺要求确定。由于参与污泥消化的微生物对温度、酸碱度等极为敏感，稳定的控制能够提高微生物的活性，进而提高污泥消化池的生产效率。因此污泥消化池的仪表和控制设备配置应以安全、可靠、稳定为原则。

5．4．18  沼气柜储量需要控制在安全范围，超越安全警戒阈值时，应进行报警并采取联动措施予以消除。联动的对象有沼气火炬、沼气锅炉、沼气发电机、沼气鼓风机等。

5．5 在线检测仪表配置

5．5．2  超声波和雷达式液位计能实现非接触的液位检测，特别适合于检测腐蚀性强、高黏度、密度不确定的液位。对于液面有泡沫的场合适用雷达式液位计。

超声波和雷达传感器安装时应考虑超声波扩散角的影响，保证发射的波束不会被池壁或其他障碍物干扰而导致检测误差。无法采用超声波或雷达式液位计的场合，液位检测也可采用静压式（投入式）液位计、导波液位计等。

投入式液位计需采用保护管安装。用在污水环境的保护管需采取防止堵塞和便于疏通的措施，并附加重锤或悬挂链条。投入式液位计的安装保护管应设置基准面定位装置，便于传感器日常清洗维护后的重新安装定位。导波式雷达液位计的探棒或缆绳端部也都需要固定防止漂移。

液位开关常用于检测超高水位和超低水位，防止雨、污水冒溢和水泵干运行。尤其是超低水位报警信号用于直接控制水泵停机，保证在液位计故障情况下的水泵运行安全。

5．5．5  电磁流量计具有测量精度高、性能稳定、适合污水处理环境等特点。电磁流量计的传感器为标准计量管段，连接在工艺管道上，可以水平、垂直或倾斜安装，但必须保证满管并且没有大量气泡通过。为保证检测稳定，电磁流量计应避免强电磁场干扰，计量管段、被测介质与管道均应等电位连接并且接地。传感器和变送器之间的连接应采用专用电缆，且不得转接。

计量管段以法兰方式连接到工艺管道时，应考虑检修与维护的便利性。一般工艺管道径大于等于200mm时，建议安装伸缩节，以便于工艺管段的拆装。

5．5．17  泵站和污水处理厂都是硫化氢气体毒害高发场所，必须连续监测空气中硫化氢气体的浓度，采取预防和保障措施。

按照现行国家标准《工作场所有害因素职业接触限值  第1部分：化学有害因素》GBZ 2．1的规定，工作场所硫化氢气体的最高允许浓度为10mg/m³，所以本标准将该值作为报警阈值。

5．5．19  雨量计用来计量降水。翻斗式雨量计接水0．1mm发出一个脉冲信号。雨量计安装场地的选择对观测效果影响较大，应符合现行行业标准《降水量观测规范》SL 21的相关要求。

5．6 设备控制

5．6．1  设备分层控制以及各层控制优先级分配的原则如图1～图3所示。

图1  简单的中小型泵站设备控制关系

图2  典型泵站设备控制关系

图3  典型污水处理厂设备控制关系

5．6．11  在采用鼓风机曝气工艺的污水处理厂中，鼓风机能耗占全厂能耗的比重较大，所以优化鼓风机输出风量的调节是污水处理厂节能的重要措施。

曝气气量调节的模型流程是：污水处理厂的水量、水质（COD、TP、NH₄-N、pH/T等）→生物池溶解氧DO→生物池的空气需求量→生物池进气管阀门调节→空气总管的温度、压力与流量→鼓风机调速或导叶角度调节、鼓风机台数调整。

5．6．14  污泥浓缩机组装置包含污泥进料泵、加药泵、混合装置、反应器、污泥浓缩机、厚浆泵和增压泵等设备的控制。这些设备的基本启动、停止的逻辑控制都通过浓缩机组装置完成。

污泥浓缩机组设备控制箱一般是与设备配套提供，污泥浓缩机组装置不仅应提供基本启动、停止的逻辑控制而且应提供相关的污泥进料泵、加药泵、混合装置、反应器、污泥浓缩机、厚浆泵、增压泵等设备的联动控制。选择开关设在设备控制箱面板上，手动模式优先级高于联动模式。手动模式由人工操作污泥浓缩机组设备控制箱上的按钮，控制污泥浓缩机组装置的开启和关闭，此时不应执行来自上位控制设备的控制指令。

5．6．15  污泥脱水机组控制装置应提供污泥脱水机组的基本启动、停止逻辑控制和相关设备的联动控制，还应提供污泥脱水机组的手动控制和相关设备的手动控制。整个流程中任一环节出现故障，都必须自动进入停机程序。

污泥脱水机启动时，应确认加药装置已经先行启动并正常运行，只有在加药装置正常运行时，才允许启动污泥脱水机。污泥脱水机运行过程中，如加药装置意外停机或故障报警，应立即进入停机程序。

污泥脱水机启动及运行时，应随时检查污泥料仓和输送机的运行状态，当污泥料仓满负荷或输送机停止时，禁止启动污泥脱水机，已经运行的污泥脱水机应立即进入停机程序。

5．6．18  膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的一项新技术，目前在世界范围内得到越来越广泛的应用。MBR池利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一套膜生物反应器设备（MBR）应包括但不限于此：膜及膜组件、膜系统运行配套设备、膜系统在线清洗系统、膜系统离线清洗系统（如有）、气动阀配套压缩空气系统、配套仪表及电气系统、固定支架部件及紧固件，就地控制箱及按钮箱以及与工艺运行有利的其他设备及部件。

成套提供的控制系统必须包括整个膜细格栅池、生化系统、膜池分离系统及膜系统抽吸、反冲、清洗等一切运行维护性的自动操作过程，具备状态监测、报警、自动切换等功能，与全厂的中央控制系统联网，并能够实现远程监视和控制。

5．8 控制软件

5．8．2  随着自动化系统功能和技术的发展，泵站和污水处理厂自动化系统除了满足设备控制和信息采集的要求外，还需要满足信息管理、节能运行、智能控制的要求，必须具有开放的标准外部数据接口，能与其他控制软件和数据库交换数据。

6 区域监控和信息管理系统

6．2 系统构成

6．2．4  从系统安全性、可靠性考虑，排水信息中心（分中心）、区域监控中心采用C/S体系结构的计算机网络系统相对比较成熟。在保证网络安全可靠的基础上，也应提供标准的数据接口，支持B/S架构，支持互联网及移动终端的数据访问，并支持云技术的应用。

6．4 系统技术指标

6．4．1  规定站内事件时间顺序分辨率，目的是可以区分出各事件发生的先后顺序，有助于事故原因分析和故障原因分析。

7 节能

7．1 电气节能

7．1．1  国内大部分污水处理厂、排水泵站总用电负荷在1000kW～10000kW之间，供电电源电压采用10kV、20kV或35kV，用电设备有0．4kV、6kV或10kV，应尽量减少配电级数，减少电源配电环节的损耗。例如可以将6kV电动机改为10kV电动机，减少6kV配电电压级；有些污水处理厂供电电源为35kV或20kV，如果厂区没有6kV或10kV用电设备，尽量采用35kV（或20kV）直变0．4kV的变压器，减少配电级数，通过这些措施，可以有效节约由于配电级数过多造成的电能损失。

7．1．2  提高供配电系统的功率因数，可以减少线路及变压器的无功功率损耗，从而实现节能目的。由于提高了功率因数，减少了无功功率，供给同一负荷功率所需的视在功率和负荷电流均减少，可以更合理地选择变压器容量和线路截面，既可以节能，又可以达到减少投资的目的。可通过以下几方面提高供配电系统的功率因数：

1  在设备选择时采用功率因数较高的用电设备；

2  用电设备均为低压设备的污水处理厂采用低压集中补偿方式，利于管理；但对于功率因数很低的设备应采用就地补偿装置进行合理补偿，例如紫外线消毒设备，由于功率因数很低，因此应在其控制设备内进行补偿，可有效降低线路无功损耗；

3  对于供电距离较远的高压电动机设备，应采用就地单独补偿装置进行无功补偿。

7．1．3  随着污水处理厂变频调速装置的应用及非线性负载的增多，污水处理厂电气系统谐波含量也随着增多。谐波不仅会使系统的功率因数下降，而且在设备及线路中产生热效应，导致电能的大量损失。因此，对供配电系统存在的谐波进行监控和检测，并采取行之有效的谐波抑制措施，减少谐波对电网的影响，对污水处理厂供配电系统节能显得尤为重要。抑制和治理谐波的常用措施，一般有如下几种方式：

1  低压变压器采用DYn-11接线方式，防止3次及3n次谐波对电网系统的污染。

2  采用带消谐电抗器的并联电容器组补偿装置，可有效防止补偿电容与系统电抗造成的并联谐振对谐波的放大及对电容器组造成的损坏。

3  采用无源滤波器抑制高次谐波。如果配电系统具有相对集中的大容量非线性负载时，宜选用无源滤波器，这样成本较低，比较经济合理。

4  采用有源滤波器抑制高次谐波。如果配电系统具有大容量非线性负载，且变化较大，用无源滤波器不能有效工作时，采用有源滤波器可以有效地抑制及消除高次谐波，尽管投资较高，但从安全运行、节能降耗等多方面考虑，还是比较合理的选择。

7．1．4  尽量保证三相负荷的平衡，尤其在一些照明负荷供电、路灯负荷供电及部分通风装置、电热设备的供电回路上，应考虑负荷的平衡及合理，避免单相负荷过大造成的线路损耗。

7．1．5  10kV及以下电力电缆截面选择除考虑工作电流、短路电流及电压降以外，尚宜按电缆的初始投资与使用寿命期间的运行费用综合经济的原则选择。

在传统的电气设计中，习惯于10kV或6kV线路按经济电流密度选择电缆及导线，低压电缆一般按计算电流及短路参数、电压降考虑截面，0．4kV电力电缆如按经济电流密度来选择，可有效减少配电线路中的电能损耗。

7．1．6  不同型号变压器由于其绕组材质、截面积的不同，电能传递效率存在显著差异，价格也有明显不同，根据不同变压器节能和价格差的回收年限计算，绝大部分低损耗节能型变压器增加投资的回收年限在2年～5年，因此应优选高效、低损耗、节能型变压器。

合理选择变压器容量及台数，可以使其运行在最佳经济负载率附近，并且可以根据用电性质合理调整变压器的运行台数，减少变压器轻载而引起的不必要的电能浪费。根据变压器的有功功率损耗特性曲线可知，其最低损耗率一般发生在电力变压器负载率为0．5～0．6时。负载率太高或太低都会使变压器有功损耗增加，因此考虑变压器的合理运行，一般根据污水处理厂负荷变化特性，使变压器负载率控制在0．5～0．7为宜。

7．1．7  根据现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》GB 18613的相关规定，从2011年7月1日起开始强制实施高效电动机的考核指标。该标准适用于690V及以下电压、功率小于315kW的异步电动机。该标准针对电动机的能效限定值考核指标是强制性要求，必须选用符合标准的产品。根据相关资料，高效电动机相比普通电动机，节能效果在15％以上。

对于污水处理厂、排水泵站来说，节能型高效电动机尤为重要，尤其一些大容量潜水设备，在设备选择时一定要剔除一些不合格产品，现在污水处理厂设备参差不齐，一些电动机达不到节能要求，必须禁止使用。

7．1．8  污水处理厂风机水泵类负载较多，工艺专业在选择设备时都是按最大需量来考虑选择设备的能力，而设备正常工作时的负载往往比设计值要小许多，在大多数时间里水泵和风机都不会满载运行，这就造成了整个污水处理过程的能源利用效率低，浪费现象严重的情况。同时，由于电机长期处于高速运转状态，机械磨损大，维护费用高，使用寿命相应缩短。由流体学相似定律可知，流量与转速成比例，而功率与转速的三次方成比例，由于水泵采用调速控制时，当流量减小时，所需功率近似按流量的三次方大幅度下降，可以最大限度地节约电能消耗。

风机及水泵作为最主要的用电设备，采用节能措施，能有效提升排水泵站和污水处理厂的节能指标，也符合国家节能政策；但需要特别注意的是，对于单级高速离心风机，根据设备性能要求，不能采用变频调速，需要采用进出风导叶片调节风量进行控制。

7．1．9  大型厂房及车间应采用高压钠灯、LED灯或大功率细管径荧光灯等高效节能型光源。

办公室、值班室、配电室等场所，采用三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等，不宜采用白炽灯。

气体放电灯应采用低损耗镇流器（如电子镇流器、低损耗节能电感镇流器等），可减小线路损失，提高供电质量。

气体放电灯应在灯具内装设就地补偿电容器，提高功率因数，降低线路损耗。

7．1．10  随着地下排水泵站和地下污水处理厂的增多，地下厂房照明系统节能越来越重要，采用智能照明控制系统不仅方便管理，更能根据值班人员巡视时间、巡视路线及运行需要合理调度照明区域光源，做到有效节能。

7．1．11  光伏发电、太阳能利用、沼气等生物质发电均属于可再生能源利用，应大力提倡。

7．1．12  光伏发电和生物质发电系统并网运行可最大化利用可再生能源，应优先选择。

7．2 运行节能

7．2．1  泵站的节能优化运行模式，是根据泵站构造、前池容量、出水管道特性、水泵特性、扬程、流量等综合因素构建适用的泵站数学模型，确定节能运行条件和前池最优控制水位。泵站自动化运行控制系统以此控制水泵投运数量和水泵转速，以最少的能耗达到输水目标。泵站的最优控制水位应在泵站前池设计工作水位范围内。

7．2．2  管网可以运行在最大方式和最优方式，前者是汛期用于发挥管网的最大输送能力，保障城镇排水防涝；后者是平时的节能运行模式，发挥管网的最大输送效率。区域监控中心通过调节各泵站的运行控制参数，可以控制泵站扬程，改变节点的液位和流量，进而使管网的工作点往高效输送方向偏移，达到优化管网运行的目的。

7．2．3  区域监控中心能够控制排水系统设施设备，执行管渠的平衡调度，协调排水系统运行，维持区域排水系统的高效运行。

7．2．4  曝气系统是污水处理厂的主要耗能装置，自动控制系统应根据曝气量需求实时控制鼓风机的转速，达到节能的目的。

7．2．5  自动控制系统可以借助相关模型，结合污水处理工艺，根据曝气池的运行参数和水质状况，实时计算溶解氧需求水平，并以此控制曝气调节阀门和鼓风机运行，实现精确曝气控制。实践证明，曝气精确控制能够降低曝气系统能耗10％～20％。因此污水处理厂，尤其是大型污水处理厂采用精确曝气具有显著的节能效果。

7．2．6  污水处理厂表曝机是高能耗设备，采用调速控制并根据溶解氧含量实时调节其运转，能显著降低曝气池的能耗。

7．2．7  加氯、加药、臭氧投加等工艺环节采用基于水质与水量监测的智能化控制系统，在保证出水效果的前提下，可有效控制投加量，避免浪费或出水不达标。

7．3 能耗管理系统

7．3．1  建立能耗监测、分析与管理系统，有助于提升排水泵站和污水处理厂的运行效率，促进运行节能。排水泵站和污水处理厂的能耗管理范围除了电能消耗外，还可以包括投加药剂消耗、给水消耗、燃料消耗等。

7．3．2  泵站和污水处理厂能够通过电力监控系统实时监测供电系统及各类设备的电能消耗情况，实施能耗管理，有利于提高管理水平，实现节能运行。

7．3．3  设置能耗管理系统的目的就是实现排水泵站或污水处理厂在各种不同工况下的最优化运行，能耗最低，效率最高。

7．3．4  污水处理厂的主要水泵、鼓风机、脱水机、除臭装置、空调站等均属于大功率设备，分别设置电力能耗监控装置，便于能耗分析和节能管理。

8 安全和技术防范

8．0．1  为保障排水泵站和污水处理厂的安全，应采取人防、物防、技防的多重防范措施。其中技防措施能够实现自动监视和报警，是排水泵站和污水处理厂安全防范的重要组成部分。

8．0．13  火灾自动报警系统应采用通信或干接点方式将火灾报警信息传送到自动控制系统，自动控制系统在接收到火灾报警信号后进行消防联动控制。