В настоящее время техническое состояние инженерных сетей и надежность электрооборудования канализационных насосных станций (КНС) большинства периферийных российских городов и ряда промышленных объектов является критическим [1–3] из-за их большой изношенности и отсутствия современных средств автоматизации (рис. 1, 2).
Иногда при модернизации электрооборудования действующих КНС используются технические решения аналогичные системам водоподачи [4–6], что приводит к негативному технико-экономическому эффекту от внедрения из-за роста затрат, процессов заиливания гидротехнических сооружений и дополнительного расхода электроэнергии (рис. 2) [7–9].
Сравнительный анализ технологических процессов водоподачи и водоотведения позволяет выработать наиболее целесообразные технические решения модернизации электрооборудования КНС, приводящие к быстрой их окупаемости, оптимальной надежной работе и минимальным ущербам от аварий.
К таким техническим решениям относятся [10–12]:
- замена центробежных насосов на погружные с модернизацией запорной арматуры и обратных клапанов с целью исключения аварийных режимов «завоздушивания» гидросистем нагнетания и неустойчивого срабатывания аппаратуры;
- управление работой насосных агрегатов в кратковременных режимах S2 путем включения-отключения асинхронных двигателей на номинальную скорость, чем обеспечивается их наилучшие энергетические (КПД и cosφном), динамические и тепловые характеристики с перспективами длительной безаварийной работы;
- исключение гидроударов в трубопроводах и бросков тока в статорных обмотках при пуско-тормозных режимах благодаря использованию устройств плавного пуска с программируемыми диаграммами параметров переходных процессов, что значительно снижает эксплуатационные расходы и увеличивает долговечность системы;
- применение надежного вспомогательного электрооборудования (энергоисточников для бесперебойной работы автоматики, датчиков охраны, систем вентиляции, дренажа и отопления) с автоматическим управлением от соответствующих контроллеров;