Grupuri electrogene diesel Cummins: Cum să selectați puterea corectă

O fabrică de procesare a alimentelor din nordul Mexicului a instalat un grup electrogen de 150 kVA alimentat de un motor diesel Cummins Inc. în martie 2024. În timpul punerii în funcțiune, un inginer a pornit un compresor frigorific de 75 kW; tensiunea a scăzut sub 80% din nominal și controlerul a declanșat la subtensiune. Studiul de dimensionare a însumat doar valorile kW de funcționare și a ignorat curentul cu rotorul blocat. Selectarea ieșirii potrivite pentru un set alimentat de Cummins necesită un profil de sarcină, evaluări ISO 8528-1, verificări ale curentului de pornire și derating de amplasament.

Aflați ce înseamnă de fapt puterea nominală a unui grup electrogen

ISO 8528-1 definește trei valori nominale distincte de ieșire pentru un grup electrogen - standby, amorsat și continuu - iar ratingul determină câte ore pe an și la ce factor de sarcină poate funcționa setul fără deteriorare. Alegerea unui rating greșit produce fie defecțiuni premature ale motorului, fie costuri de capital inutile. „Puterea” de pe plăcuța de identificare a unui set nu este un singur număr: aceeași unitate fizică poate fi evaluată la 220 kVA standby și 200 kVA prim.

Yangzhou Aiweite Electromechanical Co., Ltd., un producător de generatoare care operează din 2008 și care acoperă 1 kVA până la 2.500 kVA, își evaluează seturile alimentate de Cummins în conformitate cu același cadru ISO 8528-1.

Construiți un profil complet de încărcare înainte de a calcula

Un calcul valid al puterii de ieșire începe cu un profil de sarcină care listează fiecare dispozitiv conectat ca kVA în funcțiune, kVA de pornire și ciclu de lucru; Numai însumarea plăcii de identificare a kW nu poate prezice comportamentul tensiunii tranzitorii. Profilul trebuie să acopere cel mai rău caz de operare, nu ziua medie, astfel încât setul să poată supraviețui celui mai mare start simultan care poate apărea.

Construiți profilul în cinci pași:

1. Inventariază fiecare sarcină cu plăcuța de identificare kW
2. Convertiți kW în kVA utilizând factorul de putere de funcționare al fiecărui dispozitiv
3. Identificați curentul de pornire al fiecărui motor
4. Definiți ciclurile de funcționare pentru sarcini intermitente
5. Identificați cel mai mare pas de sarcină care poate fi pornit deodată

Sarcinile motorului domină calculul. NEMA MG-1 specifică faptul că un motor cu inducție Design B consumă de 6 până la 7,5 ori curentul la sarcină completă în timpul pornirii peste linie, astfel încât profilul de sarcină trebuie să capteze datele motorului separat de sarcinile rezistive.

Când cererea acoperă fabrici, proiecte de infrastructură și energie de urgență , profilul trebuie validat pentru fiecare ciclu de lucru pe care îl poate produce site-ul.

Calculați kVA cu curent de pornire inclus

Valoarea minimă stabilită este egală cu kVA de funcționare a tuturor sarcinilor plus diferența dintre kVA de pornire și kVA de funcționare ale celui mai mare motor, verificată cu limita de scădere a tensiunii tranzitorii NFPA 110 de 20%.

KVA de funcționare trifazat este kW împărțit la factorul de putere. Pornirea trifazată kVA este curentul cu rotorul blocat ori tensiunea liniei ori 1,732, împărțit la 1.000.

Exemplu: o linie de ambalare are 60 kW de mașini conectate la un factor de putere 0,85 sau 71 kVA în funcțiune, plus un compresor de aer de 45 kW cu pornire directă. Compresorul consumă 53 kVA în funcțiune și 334 kVA în timpul pornirii la un curent de sarcină de 6,3 ori mai mare. Calculul este 71 (334 - 53) = 352 kVA. Un set de 350 kVA nu are marjă, așa că alegerea corectă este următoarea evaluare standard, un set de 400 kVA.

Reduceți multiplicatorul de pornire pentru a reduce dimensiunea setului

Un demaror stea-triunghi limitează curentul de pornire la 2,5 până la 3,5 ori curentul la sarcină maximă; un soft starter produce de 3,0 până la 4,5 ori; un variator de frecvență produce de 1,0 până la 1,5 ori. Pentru compresorul de 45 kW, un soft starter reduce valoarea nominală necesară de la 352 kVA la aproximativ 230 kVA, o reducere de aproximativ 35%.

Pentru o cerință calculată între 100 kVA și 400 kVA, gama de produse organizează seturi universale într-o bandă de 100-400 kVA cu o rezervă de 10-15% pentru creșterea sarcinii viitoare.

Grupuri electrogene diesel universale de 100-400 kVA pentru putere medie Această serie de putere medie acoperă banda calculată de 100-400 kVA cu capacitate de rezervă, dar la altitudine și temperatură mare ieșirea trebuie redusă. Verificați specificațiile pentru a confirma că kVA corectat îndeplinește condițiile site-ului dvs. Vizualizare produs →

Aplicați Derating pentru altitudine și temperatură

Deasupra site-ului de referință al producătorului - în mod obișnuit 1.000 m altitudine și 40 de grade C ambiant - un grup electrogen turbo diesel pierde aproximativ 3% din puterea nominală pentru fiecare 300 m de altitudine suplimentară și aproximativ 2% pentru fiecare 5 grade C suplimentare de temperatură. Un set de 350 kVA instalat la 1.600 m și 45 de grade C poate furniza doar aproximativ 92% din puterea sa nominală, sau 322 kVA.

Pentru cerința redusă, potriviți kVA corectați cu o bandă de putere standard și confirmați perechea motor-alternator cu fișa de date a producătorului. Yangzhou Aiweite își aranjează linia alimentată cu Cummins în patru benzi de la 10 kVA la 2.500 kVA, astfel încât o cifră redusă poate fi corelată cu următorul set standard mai înalt.

Grupuri electrogene diesel Cummins cu mai multe benzi de putere După reducerea kVA necesar, această linie alimentată de Cummins oferă seturi standard de la 10 la 2500 kVA în patru benzi, ceea ce face simplă selectarea următoarei unități superioare care se potrivește cu puterea corectată. Vizualizare produs →

Planificați secvența de acceptare a încărcăturii

Sarcina trebuie aplicată în trepte controlate, nu într-un singur bloc; pornirea celui mai mare motor mai întâi, după stabilizarea tensiunii și frecvenței, menține scăderea tranzitorie a tensiunii sub limita NFPA 110 de 20%.

1. Porniți setul fără sarcină și așteptați 10 până la 15 secunde pentru ca regulatorul și regulatorul automat de tensiune să se stabilizeze.
2. Închideți mai întâi contactorul celui mai mare motor, apoi adăugați sarcini mai mici.
3. Lăsați 5 până la 10 secunde pentru ca tensiunea și frecvența să revină înainte de pasul următor.
4. Treceți încărcările rămase în ordine descrescătoare kVA.

Potriviți tipul de structură cu locul de instalare

Tipul de carcasă - skid deschis, baldachin silențios, container sau remorcă - nu modifică valoarea nominală kVA necesară, dar o carcasă acustică compactă crește temperatura componentelor și poate reduce producția pe termen lung cu 2% până la 3% în aceeași condiție ambientală. Derating-ul este mic, dar contează în partea de sus a benzii de putere.

Seturile de tip silențios se potrivesc locațiilor sensibile la zgomot, cum ar fi spitalele și parcurile industriale urbane; seturile de tip deschis aparțin sălilor de mașini dedicate; seturile de tip container oferă putere exterior modulară rezistentă la intemperii; seturile de tip remorcă servesc flotelor de închiriere și proiectelor mobile. The diferențe structurale între unitățile de tip deschis și cele de tip silentios afectează accesul de întreținere, fluxul de răcire și zgomotul din carcasă, așa că alegeți structura după confirmarea clasei kVA, nu înainte.

Grupuri electrogene diesel de tip silențios pentru locuri sensibile la zgomot Pentru spitale, parcuri urbane sau alte locații sensibile la zgomot, aceste grupuri electrogene închise cu zgomot redus sunt structura adecvată. Acestea asigură funcționarea rezistentă la praf și la intemperii, păstrând în același timp sunetul în limitele urbane. Vizualizare produs →

Greșeli obișnuite de dimensionare care provoacă erori de câmp

Cinci erori de dimensionare duc la defecțiuni premature ale generatorului și declanșări neplăcute; metoda de calcul de mai sus le împiedică pe toate.

• Dimensionarea numai de la kW în funcționare, fără verificarea curentului de pornire pentru cel mai mare motor.
• Amestecarea cifrelor kW și kVA fără aplicarea factorului de putere.
• Utilizarea unui rating de așteptare pentru o aplicație care rulează mai mult de 500 de ore pe an.
• Omitând scăderea altitudinii și a temperaturii în zonele montane sau cu climă caldă.
• Fara rezerva de capacitate; Cu 10% până la 15% peste minimul calculat este o podea practică.

Întrebări de dimensionare care apar în timpul achizițiilor

Care este diferența dintre kW și kVA în dimensionarea generatorului?

kW măsoară puterea reală consumată de sarcină; kVA măsoară puterea aparentă. Alternatorul este nominal în kVA, iar motorul diesel este nominal în kW. La un factor de putere de 0,8, un set de 200 kVA furnizează 160 kW de putere reală, deci o sarcină de 200 kW la același factor de putere are nevoie de un set de 250 kVA.

Cât de mult din puterea nominală a unui set alimentat de Cummins poate fi utilizată continuu?

Conform ISO 8528-1, un set cu rating prim rulează un număr nelimitat de ore pe an, dar sarcina de bază ar trebui să rămână la sau sub 70% din ratingul principal. Un set cu rating continuu este proiectat pentru sarcini constante de 70% până la 100% din valoarea nominală. Un set de standby nu trebuie să depășească 500 de ore de funcționare pe an.

Un soft starter reduce dimensiunea necesară a generatorului?

Da. Un soft starter limitează curentul de pornire a motorului la 3,0 până la 4,5 ori curentul la sarcină completă, comparativ cu 6,0 până la 7,5 ori pentru pornirea directă. În exemplul de compresor de 45 kW, puterea nominală necesară scade de la 352 kVA la aproximativ 230 kVA, o reducere de aproximativ 35%, ceea ce mută selecția la o bandă de putere mai mică.

Ce limită de scădere de tensiune ar trebui să țintă dimensionarea?

NFPA 110 stabilește o limită de scădere a tensiunii de 20% pentru sistemele de alimentare de urgență atunci când sarcina nominală este aplicată într-o singură etapă. Specificațiile centrului de date necesită adesea 15%, așa că specificațiile proiectului trebuie confirmate înainte ca dimensiunea alternatorului să fie finalizată.