Как рассчитать мощность генератора на основе пускового тока – Руководство по проектированию Cummins

Как рассчитать мощность генератора на основе пускового тока – Руководство по проектированию Cummins

Выбор правильногоМощность аварийного генератораимеет решающее значение для экономической эффективности и эксплуатационной надежности. В отличие от стандартизированных методов для трансформаторов, в Китае в настоящее время отсутствует единая формула расчета для определения размеров генератора, что приводит к распространенным ошибкам:

Произвольный выбор (10-20% мощности трансформатора)

Превышение размеров (растрата капитала)

Недостаточная производительность (отказ в чрезвычайных ситуациях)

Инженерный отдел Cummins предлагает следующие научно обоснованные подходы:

1. Фаза планирования/предварительного проектирования

Правило большого пальца:
Мощность генератора = 10-20% от общей мощности трансформатора
Пример: для трансформатора 2000 кВА → генератор 200-400 кВА

2. Фаза детального проектирования (расчет на основе нагрузки)

Классифицируйте нагрузки здания на три категории:

Ключевое понимание

Пожарный режим: работают только критические нагрузки

Отключение электроэнергии без пожара: критические нагрузки неактивны

Никогда не суммируйте все нагрузки просто так – это приведет к превышению габаритов на 30–50 %.

3. Исходные текущие соображения

Учитывайте пусковые токи двигателя (обычно в 6 раз больше номинального тока):

Шаг 1: Перечислите все двигатели с последовательностью запуска

Шаг 2: Примените факторы разнообразия:

Одновременные старты: 1.0

Ступенчатые старты: 0,5-0,7

Шаг 3: Используйте формулу:

Генератор кВА = (ΣРабочие нагрузки + Σ(Пусковой ток × Коэффициент разнообразия)) / 0,8 (PF)

Пример:

Пожарный насос мощностью 100 кВт (пусковой ток 600 А)

Аварийное освещение 50 кВт (без пускового тока)

Коэффициент разнообразия: 0,6

Генератор кВА= [(50 + 100) + (600 × 0,6)] / 0,8 = (150 + 360) / 0,8 = 637,5 кВА → Выберите **650 кВА**

Рекомендации, специфичные для Cummins

Для центров обработки данных/больниц: добавьте 20% запаса к расчетной мощности.

Для промышленных предприятий: используйте программное обеспечение для профилирования нагрузки (PowerCommand® 4.0)

Методология определения размеров генератора ZTA POWER

Для оптимального выбора мощности аварийного генератора компания ZTA POWER рекомендует выбирать большее значение из следующих двух методов расчета, учитывающих как разнородность нагрузки, так и требования к запуску двигателя:

1. Расчет базовой нагрузки

Формула:

P=k×PjηP=ηk×Pj​​

Где:

ПП =Мощность генератора(кВт)

Pj=Kx×PΣPj​=Kx​×PΣ​ (Расчетная нагрузка)

KxKx‹: Фактор спроса (0,85–0,95)

PΣPΣ​: Общая подключенная мощность (кВт)

ηη: Коэффициент дисбаланса параллельной работы (0,9 для нескольких блоков, 1 для одного)

kk: Коэффициент безопасности (1,1)

2. Проверка пусковой способности двигателя

Метод A: Начальные требования к кВА

P=(PΣ−Pm)ηΣ+Pm×K×C×cosâ ¡ψm(кВт)P=ηΣ​(PΣ​−Pm​)‹+Pm​×K×C×cosψm​(кВт)

Параметры:

PmPm​: Наибольшая пусковая мощность двигателя/группы (кВт)

ηΣηΣ​: Эффективность системы (0,85)

cosâ ¡ψmcosψm​: Пусковой коэффициент мощности двигателя (0,4)

KK: Кратность пускового тока двигателя (обычно 6–7x)

CC: Коэффициент метода запуска:

Прямой он-лайн: 1.0

Y-Δ: 0,67

Автотрансформатор:

50% отвод: 0,25

65% отвод: 0,42

80% отвод: 0,64

Метод B: Ограничение провала напряжения

P=Pn×K×Xd′′×(1ΔE−1)(кВт)P=Pn​×K×Xd′′​×(ΔE1​−1)(кВт)

Параметры:

Xd′′Xd′′​: Переходное реактивное сопротивление генератора (0,25)

ΔEΔE: Допустимое падение напряжения:

С лифтами: 20%

Без лифтов: 25%

Особый случай: двигатели с частотно-регулируемым приводом

Для объектов, использующих частотно-регулируемые приводы (ЧРП)

Пусковой ток снижается до 1,5–2-кратного номинального тока.

Провал напряжения < 5%

Упрощенный подход: игнорировать пусковой ток; размер основан только на расчетной нагрузке (PjPj​)

Рекомендации ZTA POWER

Промышленные предприятия: отдайте приоритет методу A (пусковая мощность в кВА) для тяжелой техники

Коммерческие здания: акцент на методе B (стабильность напряжения) для чувствительных нагрузок

Гибридный подход:

Рассчитайте оба метода

Выберите большее значение

Добавьте 10% маржи для будущего расширения

Совет от профессионалов: для критически важных объектов (больниц/центров обработки данных) проводите анализ переходных процессов с использованием программного обеспечения, например ETAP.

Всегда проверяйте с помощью испытаний на переходные характеристики (напряжение должно восстанавливаться в течение 2 секунд)