Требования по определению мощности дизель-генератора: как определить, что требуется вашему объекту

Неправильный размер дизель-генератора редко является незначительной ошибкой. Когда покупатель суммирует все номинальные мощности на щите и заказывает агрегат на общую мощность, машина часто работает с долей своей номинальной мощности, тратя топливо на несущий нагрузку, которую ей никогда не требовалось нести. Противоположная ошибка еще хуже. Генератор, рассчитанный на тихую световую нагрузку, срабатывает в момент запуска двигателя, и объект, который он должен был защитить, все равно остается без света.

Подбор размера дизель-генератора - это процесс преобразования нагрузки в четкие технические характеристики: сколько активной мощности, сколько полной мощности, какое поведение при запуске, какой режим работы и в каких условиях на объекте. В этом руководстве по подбору размера дизель-генератора объясняется, как сделать это до того, как вы сравните предложения. Оно написано для закупочных групп, инженеров по эксплуатации и проектных покупателей, которые нуждаются в повторяемом методе для каждого запроса, а не в одиночном номинальном значении.

Вы узнаете, как подобрать размер дизель-генератора, подтвердив нагрузку, номинальную мощность, потребность в запуске, условия на объекте и режим работы. Вы также получите чек-лист, который можно использовать при каждом разговоре о подборе размера.

Начните с составления списка нагрузок прямо сейчас: запишите каждую нагрузку, которая должна работать, сколько энергии потребляет каждая из них и когда она работает, а затем уточните цифры по мере прохождения разделов ниже.

XiAn Wisdom Computer Info&tech Co., Ltd включает дизельные генераторы в перечень своих заявленных категорий продуктов. Наличие моделей, номинальные мощности, топливные схемы и характеристики любого конкретного агрегата требуют подтверждения по текущей документации для этой модели. Ниже приведены общие рекомендации по выбору, а не описание конкретной машины.

Что на самом деле означает подбор дизельного генератора по мощности

Подбор мощности кажется простым, пока вы не проверите цифры, скрывающиеся за ним. Номинальная мощность генератора - это характеристика мощности при определенных условиях и для определенной работы. Убедитесь в трех этих параметрах, и номинальная мощность будет полезной. Если оставить любое из них пустым, номинальная мощность станет маркетинговой фигурой.

кВт и кВА - это разные цифры

Дизельный генератор выдает две связанные величины. Действительная мощность, измеряемая в киловаттах (кВт), - это мощность, которая на самом деле выполняет работу. Внешняя мощность, измеряемая в киловольт - амперах (кВА), - это общая мощность, которую должен обеспечить генератор, включая ту часть, которая поддерживает магнитные поля в двигателях и трансформаторах. Соотношение между ними - это коэффициент мощности.

Для трехфазной нагрузки кВт равны кВА, умноженным на коэффициент мощности. Генератор с номинальной мощностью 250 кВА при коэффициенте мощности 0,8 выдает до 200 кВт действительной мощности. Если нагрузка имеет коэффициент мощности 0,6, то тот же генератор может выдерживать меньшую действительную мощность, прежде чем будет достигнут предел тока.

Для покупателя практической значимостью является то, что оба показателя указаны в технических характеристиках, и оба должны быть указаны в запросе. Попросите поставщика подтвердить номинальные мощности в кВт и кВА дизель-генератора каждой модели, а также коэффициент мощности, на который рассчитана эта номинальная мощность. Не полагайтесь, что важнее число большее.

Нагрузка, а не генератор, определяет номинальную мощность

Генератор не определяет, с какой интенсивностью он работает. Это определяет подключенное оборудование. Установка мощностью 500 кВА работает с любой долей своей номинальной мощности, которая требуется нагрузкой, и работа большого генератора на малую нагрузку имеет реальные затраты: более высокое потребление топлива на единицу полезной мощности, большее количество часов технического обслуживания и установка, которая никогда не достигает заданной рабочей температуры.

По этой причине процедура определения размеров (мощности) начинается с стороны нагрузки. Корректно измерьте или оцените нагрузку, и после этого можно определить номинальную мощность генератора. Пропустите анализ нагрузки, и никакие данные на табличке не исправят несоответствие.

Определите нагрузку, прежде чем подбирать генератор

Нагрузка является основой всего исследования, и большинство ошибок при определении размеров (мощности) связаны с тем, как была подсчитана нагрузка. Важны три показателя: что подключено, что фактически работает и что происходит при запуске оборудования.

Подключенная нагрузка и рабочая нагрузка

Подключенная нагрузка - это сумма всех нагрузок, подключенных к источнику питания. Рабочая нагрузка - это сумма нагрузок, работающих одновременно. Они редко совпадают. Объект может иметь общую подключенную нагрузку в 150 кВт, но одновременно работать только на 90 кВт.

Менеджер по техобслуживанию в Дурбане однажды определял размеры (мощность) резервного генератора, сложив значения на табличках всех двигателей и нагревателей в здании. Сумма достигла 400 кВА, и полученная котировка была настолько большой, что начальник завода начал сомневаться в целесообразности всего проекта. Когда нагрузка была измерена за один рабочий смену, одновременный рабочий спрос составил менее 200 кВА. Завод купил меньшую машину, сохранил разницу в бюджете и все равно обеспечил питание всех нагрузок, которые работали одновременно.

Подсчитывайте нагрузки, которые работают одновременно, а не каждую существующую нагрузку. Если есть сомнения, спросите команду сайта, какое оборудование работает одновременно в обычный рабочий день и в критический период, на который рассчитан генератор.

Разнообразие и одновременная работа

Разнообразие - это инженерное понятие, которое означает, что не все работает одновременно. Холодильное хранилище и упаковочная линия могут быть подключены к одной щитке, но редко достигают пиковых нагрузок одновременно. Завод может запускать воздушные компрессоры по циклу, поэтому в худшем случае работают два из трех агрегатов, а не все три.

Постройте худший реальный случай. Для резервного или вспомогательного режима подберите размерность для нагрузок, которые должны работать при отключении электросети: системы безопасности, важное холодильное оборудование, насосы, освещение и системы управления. Для основного режима работы подберите размерность для режима, который повторяется каждый день. Запишите предполагаемую одновременность в таблице нагрузок, чтобы поставщики понимали, как было получено это число.

Типы нагрузок и их поведение

Разные нагрузки ведут себя по-разному, и это поведение определяет характеристики генератора:

Укажите типы нагрузок в таблице нагрузок. Объект, заполненный двигателями, имеет другой размер нагрузки, чем объект, заполненный нагревательными приборами, даже при одинаковой мощности в кВт, потому что поведение тока и потребности при запуске различаются.

Преобразуйте нагрузку в номинальную мощность генератора

После определения рабочей нагрузки преобразуйте ее в номинальную мощность, которую должен выдерживать генератор. Именно здесь вместе учитываются кВт, кВА, коэффициент мощности и запас мощности.

Перевод кВт в кВА с учетом коэффициента мощности

Разделите действующую рабочую мощность на коэффициент мощности, чтобы оценить полную мощность, которую должен обеспечить генератор. Если рабочая нагрузка составляет 180 кВт, а ожидаемый коэффициент мощности равен 0,8, то генератор должен иметь около 225 кВА до учета запаса мощности. Если нагрузка в основном состоит из двигателей, проверьте фактический коэффициент мощности, а не предполагайте стандартное значение 0,8.

Используйте таблицу нагрузки, чтобы оценить совокупный коэффициент мощности исходя из комбинации нагрузок. Для объекта, где преобладают двигатели, сварочные работы или электронные приводы, необходимо подтвердить коэффициент мощности, так как более низкий коэффициент мощности увеличивает потребность в кВА при той же действующей мощности. Поставщик должен подтвердить номинальную мощность модели при коэффициенте мощности, ожидаемом на объекте.

Резерв эксплуатации для будущих и переходных нужд

Большинство покупателей добавляют запас мощности, чтобы генератор не работал на пределе своей непрерывной мощности с первого дня. Запас мощности учитывает два аспекта: кратковременную способность к перегрузке при пуске и будущий рост нагрузки.

Рабочий подход заключается в том, чтобы подобрать размер в соответствии с реальной потребностью в работе плюс заданный запас, а затем уточнить у поставщика, может ли выбранная модель справиться с пусковыми и переходными нагрузками, описанными ниже. Избегайте двух крайностей: заказывать наименьший возможный агрегат, чтобы сэкономить капитал, и заказывать наибольший доступный агрегат, потому что большее число кажется более надежным. Первый вариант не будет работать должным образом, а второй приведет к потере топлива и капитала на протяжении многих лет.

Учитывайте пусковые и переходные нагрузки

Рабочая нагрузка характеризует устойчивую работу. Пускова нагрузка дизель-генератора описывает, что происходит в первые секунды, и она может быть в несколько раз больше, чем рабочая потребность.

Пусковой ток двигателя

Трехфазный двигатель потребляет гораздо больше тока при ускорении, чем при полной скорости. Пусковой ток может быть в пять - семь раз больше рабочего тока при непосредственном пуске на холостом ходу, и генератор должен обеспечить этот пик тока, не выходя за допустимые пределы напряжения.

Убедитесь, как запускается каждый крупный двигатель. Прямой пуск на холостом ходу создает самую сильную нагрузку. Стартеры звезда - треугольник, мягкие пускатели и частотно - регулируемые приводы уменьшают пусковой ток и их стоит отметить в таблице нагрузок. На объекте с несколькими крупными двигателями необходимо проверить совокупную пусковую потребность, так как генератор должен справиться с самым большим пуском или последовательностью пусков, не опуская напряжение ниже рабочего напряжения оборудования.

Безалкогольный завод в Бирмингеме заказал генератор для своего холодильного и линейного оборудования и подбирал мощность машины исходя из номинальной нагрузки. В первый день, когда он одновременно запустил два самых крупных компрессора, напряжение упало, контроллеры насосов отключились, и линия остановилась. Решением проблемы не было установка более мощного двигателя. Нужно было применить более мягкую последовательность запуска и машину, кратковременная мощность которой соответствовала требованиям запуска. При подборе мощности учитывались номинальные ватты, но не стартовые амперы.

Падение напряжения и реакция на изменение частоты

При запуске двигателя напряжение генератора падает, а частота на мгновение снижается, пока регулятор не восстановит нормальные параметры. Чувствительное оборудование, такое как приводы, ПЛК и контроллеры, может отключиться, если падение напряжения слишком сильное или длительное.

Уточните у поставщика, какое падение напряжения и восстановление частоты модель может выдерживать при заданной стартовой нагрузке, и сравните это с требованиями подключенного оборудования. Котировка, в которой описана только непрерывная мощность, не доказывает, что модель может запустить нагрузки, которые фактически запускаются на объекте.

Полезный следующий шаг: добавьте таблицу пуска двигателей в лист нагрузки, перечислив каждый двигатель, его мощность в режиме работы, метод пуска и предполагаемый максимальный единичный пуск.

Примените коэффициент понижения мощности в зависимости от высоты и температуры

Мощность генератора указывается для стандартных условий, а понижение мощности дизельного генератора зависит от местоположения. Большинство технических паспортов указывают мощность при стандартной температуре окружающего воздуха и стандартной высоте, обычно около 25 - 30 градусов Цельсия и близко к уровню моря. При отклонении от этих условий выходная мощность изменяется.

Стандартные условия и технический паспорт

Двигатель развивает меньшую мощность при уменьшении плотности воздуха на высоте, так как для сгорания топлива доступно меньше кислорода. Кроме того, в условиях более высокой температуры окружающего воздуха эффективность охлаждения альтернатора и двигателя снижается. Поставщики обычно публикуют таблицу понижения мощности, которая показывает, как мощность снижается с увеличением высоты и температуры.

Перед сравнением моделей уточните три параметра: высоту места установки, максимальную температуру окружающего воздуха и температуру, при которой указана мощность в техническом паспорте поставщика. Генератор, рассчитанный на работу на уровне моря и при температуре 25 градусов Цельсия, может потерять значительную часть своей выходной мощности на высоте 1500 метров и при температуре 40 градусов Цельсия. Если условия места установки не указаны, то заявленная мощность не будет соответствовать фактической мощности на месте установки.

Проект строительства больницы в Ла-Пасе, расположенной на высоте более 3600 метров над уровнем моря, предусматривал выбор генератора на основе технического описания, составленного для условий уровня моря. В действительности машина достигла номинальной мощности только на бумаге. В результате инженерного анализа мощность генератора была снижена с учетом высоты, проект был изменен на более мощную модель, а бригада монтажников подтвердила исправленную мощность в документации перед отправкой оборудования. Если бы в запросе была указана высота, проблема была бы выявлена за несколько месяцев раньше.

Подтвердите фактическую мощность в условиях конкретного места установки

Прямо задайте вопрос о снижении мощности. Попросите поставщика подтвердить фактическую мощность каждой рассматриваемой модели при вашей высоте над уровнем моря и максимальной температуре окружающей среды, а не в условиях, принятых в качестве эталонных изготовителем. Зафиксируйте ответ в письменном виде, так как именно сниженная мощность будет актуальной для конкретного места установки.

Выберите правильный класс работы

Генератор выполняет разные задачи каждый раз, когда он запускается, и предполагаемый режим работы определяет соответствующую мощность и план технического обслуживания.

Режим готовности, основной режим и непрерывный режим работы

В промышленных описаниях обычно различают три режима работы, и покупатели должны уточнить, для какого из них рассчитана выбранная модель:

Один и тот же физический агрегат может иметь различную мощность в каждой категории, потому что альтернатор и двигатель охлаждаются по-разному при различных режимах нагрузки. Агрегат, рассчитанный на резервную мощность 300 кВА, может иметь более низкую мощность при постоянной работе и еще более низкую при непрерывной работе. Подберите категорию работы в соответствии с фактическим назначением и уточните мощность для этой категории в документации по модели.

Время работы и топливное оборудование

Топливная система должна обеспечивать заданное время работы. Для кратковременных резервных запусков базовый бак может быть достаточным. Для длительной или постоянной работы уточните емкость бака, систему заправки и предполагаемое потребление топлива при рабочей нагрузке. Потребление топлива не является постоянным значением: оно изменяется в зависимости от нагрузки, режима работы и состояния двигателя. Поэтому запрашивайте данные по конкретной модели при предполагаемой рабочей точке, а не общие данные.

Также уточните систему запуска. Большинство объектов используют запуск от аккумулятора, и состояние аккумулятора, его зарядка и проверка должны быть предусмотрены в плане технического обслуживания. Уточните систему управления, настройки сигнализации и порядок запуска и остановки генератора для заданного назначения.

Подтвердите электрические и установочные условия

Электропитание и физическая установка определяют, будет ли номинальный режим сохранен в эксплуатации. Оба аспекта требуют той же строгости в документировании, что и нагрузка.

Напряжение, частота и фаза

Подтвердите выходное напряжение, частоту и фазу генератора относительно нагрузки и места установки. Устройство, настроенное на 380 В, 50 Гц, трехфазное, не будет совместимо с объектом, подключенным к сети 480 В, 60 Гц, если не будет подтверждено. Если генератор отправляется на рынок с другим электрическим стандартом, укажите параметры электроснабжения в этом месте в запросе, чтобы проверить генератор, регулятор напряжения и системы управления на совместимость.

Подтвердите, как генератор подключается к месту установки. Резервный генератор обычно работает через переключатель или автоматический коммутатор, поэтому переключатель, управляющий сигнал и выход генератора должны быть совместимы. Подтвердите схему заземления и нулевого провода, так как способ подключения нулевого провода генератора влияет на систему защиты и является вопросом безопасности, а не дополнительным оборудованием.

Переключение и управление передачей

Для резервной роли схема переключения является частью расчета. Убедитесь, включен ли автоматический переключатель, как генератор определяет сбой в электросети и что происходит с несущественными нагрузками при восстановлении электропитания. Убедитесь в функциях панели управления: учете, защитных настройках и сигналах, которые ожидает объект.

Производственная линия в Джакарте заказала генератор с соответствующим кВт, но не уточнила схему переключения. Когда в электросети произошел сбой, генератор запустился правильно, но линия не переключилась, так как оборудование для переключения на объекте не соответствовало управляющим сигналам в коммерческом предложении. Для исправления этого потребовалось дополнительное аппаратное обеспечение для переключения и повторное отключение. Схема переключения должна была быть частью запроса с самого начала.

Вентиляция, выхлоп и шум

Двигатель выбрасывает тепло, и ограждение или энергетическое помещение должны отводить это тепло. Убедитесь в потребности в охлаждающем воздухе, пути отвода выхлопных газов и месте хранения топлива, так как каждое из этих факторов влияет на пространство для установки и проект. Убедитесь в требованиях к уровню шума на границе объекта или в энергетическом помещении и включено ли акустическое ограждение или глушитель.

Установите предел шума перед выбором, так как акустический кожух изменяет занимаемую площадь, систему охлаждения и цену. Убедитесь в наличии достаточного места для установки, доступа для технического обслуживания и подходящей фундаментной или монтажной конструкции. Машина, которую команда не может обслуживать, становится постоянной проблемой, вне зависимости от того, насколько хорошо подобраны ее размеры.

Подтвердите требования целевого рынка и соответствия стандартам

Генератор, соответствующий электрическим характеристикам, все равно должен соответствовать требованиям страны, где он будет работать. Подтвердите эти требования перед заключением коммерческого договора.

Эмиссия, электрические стандарты и сертификация

Разные рынки применяют разные лимиты на выбросы, электрические стандарты и требования к сертификации генераторов. Убедитесь, какие стандарты применяются в целевой стране, для данной модели и предполагаемого режима работы, и запросите соответствующие документы в письменном виде. Не принимайте общие заявления о том, что устройство "соответствует стандартам" без наличия документов, указания стандарта и сферы применения.

Узнайте, какие сертификаты, отчеты о тестировании и инструкции поставляются с устройством. Убедитесь, применяются ли какие-либо местные требования к регистрации, инспекции или пуско-наладке. Компания заявляет, что ее продукты экспортируются в несколько регионов, но общедоступный контент и решения о покупке должны основываться на документации, применяемой к выбранной модели и пункту назначения, а не на заявлении о категории.

Полезный следующий шаг: Убедитесь в напряжении, частоте, классе излучения и необходимой документации для пункта назначения у поставщика перед запросом котировки и добавьте их в лист нагрузки.

Сравнивайте документированную информацию о моделях на равных условиях

Имея краткий список, сравнение должно проводиться по документации, а не по описаниям в каталоге.

Что нужно подтвердить для каждой модели

Запросите актуальную техническую спецификацию или технический мануал для точного номера модели и охватите следующие пункты:

• Постоянные, основные и резервные мощности в кВт и кВА, каждая с указанием коэффициента мощности и условий отсчета

• Уменьшенная мощность на вашем уровне высоты и при максимальной температуре окружающей среды

• Начальная и переходная мощность, включая падение напряжения при заданной стартовой нагрузке

• Модель двигателя, модель генератора, скорость и система управления

• Выходное напряжение, частота, фаза и схема заземления

• Ёмкость топливного бака, расход топлива в вашей рабочей точке и время работы

• Габариты, вес, кожух, требования к охлаждающему воздуху и выхлопу

• Данные о шумах и условия, при которых они были измерены

• Применяемые чертежи, инструкции и информация о соответствии с требованиями рынка назначения

Сравните кандидатов в одинаковых условиях

Сравнивайте каждую модель при одной и той же нагрузке, одних и тех же условиях на месте и одной и той же работе. Модель, рассчитанная на резервный режим, не должна сравниваться с другой моделью, рассчитанной на основной режим, без учета различий. Убедитесь в условиях, на которых основаны все номинальные характеристики.

Если в коммерческом предложении не указана сниженная мощность или начальная емкость для конкретной модели, считайте его неполным, а не полагайте, что отсутствующие цифры приемлемы. Указанная в брошюре номинальная мощность в кВА не заменяет реальную мощность, которая зависит от вашей высоты над уровнем моря, окружающей температуры и начальных нагрузок.

Запишите, что остается неясным

Составьте список вопросов, на которые каждое коммерческое предложение не дает ответа. Пустая ячейка в сравнении лучше, чем предполагаемая цифра, потому что предполагаемая цифра может повлиять на покупку. Если поставщик не может подтвердить технические характеристики письменно, спросите еще раз. Если детали по-прежнему отсутствуют, учитывайте этот недостаток при сравнении предложений.

Подтвердите коммерческие и послепродажные условия

Коммерческие условия являются частью выбора и требуют той же документооборота, что и технические характеристики.

Документация, которая должна поставляться с оборудованием

Запросите письменное подтверждение модели, количества, срока поставки, условий оплаты, гарантии и условий доставки до вашего пункта назначения. Подтвердите, какая документация поставляется с оборудованием: руководство, тестовый отчет и любые соответствующие сертификаты. Узнайте, как обрабатываются запасные части и расходные материалы, включая фильтры, ремни и стартерные аккумуляторы, для выбранной модели.

XiAn Wisdom Computer Info&tech Co., Ltd заявляет, что послепродажная поддержка является приоритетом в ее подходе к обслуживанию. Запросите, какая информация о сервисе, инструкции и детали о запасных частях применяются к конкретному заказу, и попросите подтверждение этого письменно.

Данные об эксплуатации и топливе в вашей точке эксплуатации

Если расход топлива или эффективность являются критериями выбора, запросите актуальные данные об эксплуатации конкретной модели в вашей точке эксплуатации. Расход, измеренный при одной нагрузке, не распространяется на другую, поэтому запросите цифры при ожидаемой нагрузке. Компания заявляет, что намерена представить продукты, связанные с энергосбережением, но общедоступное содержание и решения о покупке все еще должны основываться на проверенных данных конкретной модели, а не на заявлении о категории.

Полезный следующий шаг: Запросите актуальную документацию для отобранных моделей, включая сниженную мощность, стартовую емкость и данные о топливе. Затем подтвердите условия сотрудничества и поддержки письменно для вашей модели, количества и пункта назначения перед сравнением предложений.

Заключение: чек-лист для определения мощности дизель-генератора

Определение требований к мощности дизель-генератора осуществляется в простой последовательности: сначала определите нагрузку, а затем проверьте каждую характеристику по текущей документации. Определите рабочую нагрузку и пусковую нагрузку, переведите их в мощность с учетом коэффициента мощности и запаса, примените корректировку на высоту и температуру, подберите класс нагрузки и подтвердите требования по электрике, установке, топливу и месту назначения. Затем сравните документированную информацию о моделях и заверните все письменными коммерческими условиями.

Сохраните этот чек-лист для следующего запроса:

1. Составьте лист нагрузки со всеми нагрузками, работающими одновременно.

2. Разделите присоединенную нагрузку от рабочей нагрузки.

3. Запишите типы нагрузок: активные, индуктивные или электронные.

4. Перечислите самые крупные пуски двигателей и их способы пуска.

5. Переведите кВт в кВА с учетом подтвержденного коэффициента мощности.

6. Примените запас для пусковых требований и будущего роста.

7. Подтвердите высоту, температуру окружающей среды и сниженную мощность.

8. Подберите класс работы: резервный, основной или непрерывный.

9. Подтвердите тип топлива, время работы, напряжение, частоту, автоматический ввод в сеть и установку.

10. Подтвердите соответствие требованиям целевого рынка и коммерческие условия письменно.

Сценарии в этом руководстве являются иллюстративными примерами, используемыми для объяснения принципов подбора мощности, а не документированными кейс-студиями клиентов. Перед окончанием любого заказа проверьте модельные характеристики, снижение мощности, расход топлива и детали соответствия требованиям по текущей документации.

Если вы готовите запрос, начните с одностраничного листа нагрузки. Запишите номинальную нагрузку, пусковую нагрузку, условия места установки, класс работы и целевой рынок, а затем поделитесь этой информацией с поставщиками, которых вы оцениваете. XiAn Wisdom Computer Info&tech Co., Ltd включает дизельные генераторы в свои категории продуктов; обсудите свои требования к применению и запросите текущую документацию по моделям, чтобы проверить технические характеристики на соответствие вашим эксплуатационным потребностям.