Подбор дизель-генератора: мощность и резерв
Большинство проблем с генератором закладывается задолго до сборки. Заниженная мощность — это перегрев, отключения при пуске двигателей и ранний износ. Сильно завышенная — работа с малой нагрузкой, закоксовывание цилиндров и лишние деньги в проекте. Разница определяется несколькими вопросами, заданными в правильном порядке.
Сначала нагрузка, потом генератор
Выпишите все нагрузки, которые будет нести установка, с их рабочей мощностью и способом пуска. Затем сложите их дважды: один раз для длительной нагрузки и один раз для худшего момента — когда запускается самый мощный двигатель, а всё остальное уже работает.
Мощность указывают в кВА и в кВт. Отношение между ними — коэффициент мощности, и дизель-генераторы обычно рассчитаны на 0,8: установка 500 кВА выдаёт 400 кВт. Двигатели, трансформаторы и источники бесперебойного питания указывают в кВА, нагреватели и освещение — в кВт. Смешение этих единиц — самая частая причина того, что генератор на объекте оказывается слабее нужного.
Выберите класс мощности: основная, ограниченная или резервная
Один и тот же двигатель продаётся с тремя разными цифрами, потому что классы описывают разный ресурс. ISO 8528-1 определяет их так:
| Класс | Что обещает | Типичное применение |
|---|---|---|
| PRP — основная мощность | Неограниченное число часов при переменной нагрузке, перегрузка 10 % на один час в двенадцать | Объект без надёжной сети или установка, работающая ежедневно |
| LTP — ограниченная по времени | До 500 часов в год, без перегрузки | Срезание пиков, сезонная нагрузка, плановые отключения |
| ESP — аварийный резерв | Только аварийное электроснабжение, без перегрузки, несколько сотен часов в год | Больницы, дата-центры, резерв за вводом сети |
Покупать резервный класс для постоянной работы — вторая по частоте ошибка. Если установка работает каждый рабочий день, нужен класс PRP, что бы ни было написано в прайсе.
Сначала определитесь с 50 или 60 Гц
Частоту задают частота вращения двигателя и генератор, а не настройка. Четырёхполюсный генератор даёт 1500 об/мин при 50 Гц и 1800 об/мин при 60 Гц — это разные машины. Установку, собранную под одну частоту, нельзя перевести на другую без замены генератора, перенастройки регулятора двигателя и, как правило, изменения напряжения.
Сообщите, где будет работать установка и в какую сеть она включена. Частота указана на табличках оборудования, а несовпадение проявляется в неверной частоте вращения двигателей, перегреве и отказе электроники.
Поправки на высоту и температуру
Воздух разрежается и нагревается, и мощность теряют и двигатель, и генератор. Производители двигателей публикуют кривые снижения мощности; для двигателя без наддува типично около 4 % на каждые 500 м выше 1000 м и около 2 % на каждые 5,5 °C выше 25 °C. С наддувом потери меньше, но они есть.
Генератор также теряет мощность — обычно около 3 % на 500 м. Установка, подобранная на уровне моря и смонтированная на высоте 2000 м в помещении с 45 °C, может отдать на 15–20 % меньше номинала — ровно тот запас, который нужен проекту в жаркий день.
Пуск двигателей и ступенчатые нагрузки
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором при прямом пуске потребляет в шесть–восемь раз больше номинального тока. Для генератора это внезапный бросок кВА и просадка напряжения; обычный критерий приёмки — просадка 15–20 % с восстановлением за одну–две секунды.
Держать это под контролем помогают три вещи: запускайте самый мощный двигатель первым, остальные — по очереди; применяйте устройство плавного пуска, «звезда-треугольник» или частотный преобразователь на крупных нагрузках; и держите любую единовременную ступень в пределах примерно 25–30 % мощности установки, если генератор не выбран под более тяжёлые блоки.
Генератор выбирают под нагрузку, а не под цену
Щёточные генераторы, такие как серия STC, просты и недороги и подходят для ровной нагрузки там, где удобно обслуживать. Бесщёточные машины, например серия EL, лучше держат напряжение при изменяющейся нагрузке, не требуют обслуживания щёток и контактных колец и предпочтительны для пуска двигателей и необслуживаемых объектов. Если в нагрузке есть крупные двигатели или установка должна поддерживать ток короткого замыкания для селективности защит, стоит запросить возбуждение на постоянных магнитах.
Лист подбора
- Длительная нагрузка в кВт и кВА и коэффициент мощности
- Самый мощный двигатель: номинальная мощность, способ пуска, пусковой ток
- Любая нагрузка, включаемая одной ступенью
- Высота над уровнем моря, температура среды и вентиляция помещения
- Часы работы в год и профиль нагрузки — это определяет класс мощности
- Напряжение, частота, число фаз и схема нейтрали
- Требуемый запас топлива и наличие расходного бака
- Кожух, предел шума, щит управления и дистанционный мониторинг
- Сертификаты, требуемые объектом: CE, соответствие ISO 8528, местные сетевые нормы
Что прислать для расчёта
С этими девятью ответами мы предложим серию, модель и цену и покажем расчёт поправок за ними.
Напишите на [email protected] или отправьте список через форму обратной связи. Если есть однолинейная схема или таблица нагрузок, пришлите её — она отвечает на большинство вопросов сразу.