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[摘 要]：本文简要介绍给排水工程电气自控设计。介绍了电气及仪表自控系统设计的原则，在内容上，立足当前我国变、配电及仪表自控产品的实际情况。
[关键词]：给排水工程 电气设计 仪表 自控
中图分类号：S276 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）12- 0106 -01
一、供配电系统
1、设计基本要求
给排水工程供配电系统的设计，要体现国家在不同时期的建设方针，保证安全供电；合理地采用先进技术，尽量节约基本建设投资；降低常年运行费用，减少有色金属的消耗量；并根据需要考虑扩建的可能性。
2、设计基础资料
在进行给、排水工程电气设计时，首先应向工艺设计人员了解工程性质、规模、投资、建设周期和近远期如何结合等内容，然后进行综合分析，以确定工程符合等级，变电所位置、线路走向以及电气及自控设计标准。
3、配电电压确定
配电电压的高低取决于工程的供电电源电压，主要用电设备额定电压以及配电半径、负荷大小和负荷分布情况等。
供电电压为10kV的工程，一般来说应采用10kV为配电电压；当厂内无额定电压为0.4kV以上用电设备，且用电量较小，厂区面积也较小时，可用0.4kV作为配电电压。
对于供电电压为10kV，厂区面积较大，负荷又比较分散的工程，可采用10 kV和0.4 kV两种电压混合配电的方式。即将10 kV最为一次配电电压，先用10 kV线路将电力分配到几个负荷相对比较集中的地方，建立各自的10/0.4 kV变电做，然后用0.4 kV作为二次配电电压再向下一级用电设备配电。
4、变、配电所主接线
给排水工程的变、配电所，一般都是电力系统的用户终端变、配电所，其主接线都比较简单。一般可分为两大类：
有汇流母线接线。如单母线、分段单母线等。
无汇流母线接线。如线路——变压器单元接线、桥形接线等。
下面就这几种接线方式分别说明如下：
单母线接线：其优点：接线简单清晰、设备少、操作方便，还便于扩建和采用成套配电装置；缺点：不够灵活，可靠性低，当母线或与母线相连的任一元件故障或检修时，会造成整个变、配电所停电或短时停电。
分段单母线接线：其优点：用开关设备（断路器或隔离开关）将母线分段后，对重要负荷可以从两段母线各引出一个回路供电，相当于有两个电源供电；当一段母线故障或检修时，另一段母线仍可以正常工作，提高了供电的可靠性。缺点：投资较单母线大。当一段母线或与该母线相连的设备故障或检修时，接于该母线上的所有回路都要停电或短时停电。
线路——变压器单元接线：其优点：接线最简单，设备最少，投资最省；缺点：线路或变压器故障或检修时都要停电，供电可靠性较低。
桥形接线：两个线路——变压器单元接线用开关设备（断路器或隔离开关）相连，就是桥形接线。桥形接线根据连接开关位置的不同又可以分为内桥接线和外桥接线两种。其优点：所用的开关设备较少，投资省；缺点：变压器的投入和切除操作较复杂，一般需动作两台断路器。
二、过程检测及控制仪表
过程检测及控制仪表是指在生产过程中，为及时监视和控制生产过程，而对有关工艺变量进行检测、显示、控制、执行等类仪表的总称。它的用途是实现生产过程自动化，因此，也称为工业自动化仪表。
过程检测及控制仪表在给水排水工程中的作用
在给水排水工程中，为了保证安全生产，实现现代化科学管理，提高水厂的经济效益和社会效益，应采用先进的过程检测及控制仪表，来实现生产过程的自动化。在给水排水工程中装设过程检测及控制仪表的作用有以下几个方面：
（1）提高设备利用率，保证水处理质量：仪表能连续检测各种工艺参数，根据这些数据可进行手动或自动控制，从而协调供需之间、系统各组成部分之间、各水处理构筑物之间的联系，以便使各种设备与设施得到充分利用。同时，由于检测仪表测定的数值与给定数值可连续进行比较，发生偏差时，立即进行调整，从而可保证水处理质量。
（2）节省日常运行费用：可根据仪表检测的参数，进一步自动调节和控制药剂投加量、水泵机组的合理运行，使管理更加科学化，达到经济运行的目的。
（3）使运行安全可靠：由于仪表具有连续检测、越限报警的功能，因此便于及时处理事故。对高温、噪声、恶臭、腐蚀的环境，均可通过仪表自动检测及控制来取代现场操作，从而减少对管理人员的危害。
（4）节省人力、减轻劳动强度：装设过程检测及控制仪表后，工艺参数的记录、调节、控制可以集中管理，减少了值班人员，减轻了劳动强度。
（5）为实现计算机控制创造条件：现代化管理需要采用计算机，而过程检测及控制仪表则是计算机控制的前提，只有仪表使用可靠后，才能运用计算机将工艺检测参数通过数学模式运算发出指令驱动执行器完成控制项目。
三、计算机测控系统设计步骤和方法
编写计算机测控系统功能说明书
在进行某一项目的计算机测控系统设计时，必须首先了解测控对象及其对测控系统的要求。所以，在进行其他工作之前，应以该项目工艺人员为主，电气、仪表、自控人员参加，共同编制该项目计算机测控系统功能要求说明书。该说明书应详细列举生产过程对计算机测控系统的功能要求，它是进行该项目计算机测控系统设计的重要依据。
这个说明书的主要内容应包括：
（1）工艺情况简介（含工艺流程）。
（2）工艺设备布置。
（3）需测控的工艺、电气参数一览表。
（4）中控室及香肠操作点数量和位置。
（5）控制方式（手动、自动等）。
（6）控制要求（如逻辑控制的逻辑框图、PID控制的回路构成参数和指标、优化控制的系统模型等）。
（7）各類图表的数量、内容及形式说明。
（8）所有可能出现的故障、故障类别和处理说明。
（9）CRT图形画面数量、内容和要求说明。
（10）电气设备传动性能和接口形式说明。
（11）电气设备连锁关系图表等。
功能要求说明书对项目的计算机测控系统设计是至关重要的文件之一，所以在编制时应力求全面、详细、准确。
参考文献
[1]中国市政工程中南设计研究院 主编 给排水设计手册，第8册，电气与自控，第二版，中国建筑工业出版社；
[2]供配电系统设计规范 GB50052-2009；
[关键词]：给排水工程 电气设计 仪表 自控
中图分类号：S276 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）12- 0106 -01
一、供配电系统
1、设计基本要求
给排水工程供配电系统的设计，要体现国家在不同时期的建设方针，保证安全供电；合理地采用先进技术，尽量节约基本建设投资；降低常年运行费用，减少有色金属的消耗量；并根据需要考虑扩建的可能性。
2、设计基础资料
在进行给、排水工程电气设计时，首先应向工艺设计人员了解工程性质、规模、投资、建设周期和近远期如何结合等内容，然后进行综合分析，以确定工程符合等级，变电所位置、线路走向以及电气及自控设计标准。
3、配电电压确定
配电电压的高低取决于工程的供电电源电压，主要用电设备额定电压以及配电半径、负荷大小和负荷分布情况等。
供电电压为10kV的工程，一般来说应采用10kV为配电电压；当厂内无额定电压为0.4kV以上用电设备，且用电量较小，厂区面积也较小时，可用0.4kV作为配电电压。
对于供电电压为10kV，厂区面积较大，负荷又比较分散的工程，可采用10 kV和0.4 kV两种电压混合配电的方式。即将10 kV最为一次配电电压，先用10 kV线路将电力分配到几个负荷相对比较集中的地方，建立各自的10/0.4 kV变电做，然后用0.4 kV作为二次配电电压再向下一级用电设备配电。
4、变、配电所主接线
给排水工程的变、配电所，一般都是电力系统的用户终端变、配电所，其主接线都比较简单。一般可分为两大类：
有汇流母线接线。如单母线、分段单母线等。
无汇流母线接线。如线路——变压器单元接线、桥形接线等。
下面就这几种接线方式分别说明如下：
单母线接线：其优点：接线简单清晰、设备少、操作方便，还便于扩建和采用成套配电装置；缺点：不够灵活，可靠性低，当母线或与母线相连的任一元件故障或检修时，会造成整个变、配电所停电或短时停电。
分段单母线接线：其优点：用开关设备（断路器或隔离开关）将母线分段后，对重要负荷可以从两段母线各引出一个回路供电，相当于有两个电源供电；当一段母线故障或检修时，另一段母线仍可以正常工作，提高了供电的可靠性。缺点：投资较单母线大。当一段母线或与该母线相连的设备故障或检修时，接于该母线上的所有回路都要停电或短时停电。
线路——变压器单元接线：其优点：接线最简单，设备最少，投资最省；缺点：线路或变压器故障或检修时都要停电，供电可靠性较低。
桥形接线：两个线路——变压器单元接线用开关设备（断路器或隔离开关）相连，就是桥形接线。桥形接线根据连接开关位置的不同又可以分为内桥接线和外桥接线两种。其优点：所用的开关设备较少，投资省；缺点：变压器的投入和切除操作较复杂，一般需动作两台断路器。
二、过程检测及控制仪表
过程检测及控制仪表是指在生产过程中，为及时监视和控制生产过程，而对有关工艺变量进行检测、显示、控制、执行等类仪表的总称。它的用途是实现生产过程自动化，因此，也称为工业自动化仪表。
过程检测及控制仪表在给水排水工程中的作用
在给水排水工程中，为了保证安全生产，实现现代化科学管理，提高水厂的经济效益和社会效益，应采用先进的过程检测及控制仪表，来实现生产过程的自动化。在给水排水工程中装设过程检测及控制仪表的作用有以下几个方面：
（1）提高设备利用率，保证水处理质量：仪表能连续检测各种工艺参数，根据这些数据可进行手动或自动控制，从而协调供需之间、系统各组成部分之间、各水处理构筑物之间的联系，以便使各种设备与设施得到充分利用。同时，由于检测仪表测定的数值与给定数值可连续进行比较，发生偏差时，立即进行调整，从而可保证水处理质量。
（2）节省日常运行费用：可根据仪表检测的参数，进一步自动调节和控制药剂投加量、水泵机组的合理运行，使管理更加科学化，达到经济运行的目的。
（3）使运行安全可靠：由于仪表具有连续检测、越限报警的功能，因此便于及时处理事故。对高温、噪声、恶臭、腐蚀的环境，均可通过仪表自动检测及控制来取代现场操作，从而减少对管理人员的危害。
（4）节省人力、减轻劳动强度：装设过程检测及控制仪表后，工艺参数的记录、调节、控制可以集中管理，减少了值班人员，减轻了劳动强度。
（5）为实现计算机控制创造条件：现代化管理需要采用计算机，而过程检测及控制仪表则是计算机控制的前提，只有仪表使用可靠后，才能运用计算机将工艺检测参数通过数学模式运算发出指令驱动执行器完成控制项目。
三、计算机测控系统设计步骤和方法
编写计算机测控系统功能说明书
在进行某一项目的计算机测控系统设计时，必须首先了解测控对象及其对测控系统的要求。所以，在进行其他工作之前，应以该项目工艺人员为主，电气、仪表、自控人员参加，共同编制该项目计算机测控系统功能要求说明书。该说明书应详细列举生产过程对计算机测控系统的功能要求，它是进行该项目计算机测控系统设计的重要依据。
这个说明书的主要内容应包括：
（1）工艺情况简介（含工艺流程）。
（2）工艺设备布置。
（3）需测控的工艺、电气参数一览表。
（4）中控室及香肠操作点数量和位置。
（5）控制方式（手动、自动等）。
（6）控制要求（如逻辑控制的逻辑框图、PID控制的回路构成参数和指标、优化控制的系统模型等）。
（7）各類图表的数量、内容及形式说明。
（8）所有可能出现的故障、故障类别和处理说明。
（9）CRT图形画面数量、内容和要求说明。
（10）电气设备传动性能和接口形式说明。
（11）电气设备连锁关系图表等。
功能要求说明书对项目的计算机测控系统设计是至关重要的文件之一，所以在编制时应力求全面、详细、准确。
参考文献
[1]中国市政工程中南设计研究院 主编 给排水设计手册，第8册，电气与自控，第二版，中国建筑工业出版社；
[2]供配电系统设计规范 GB50052-2009；