ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่ขับเคลื่อนด้วยคัมมินส์: วิธีเลือกกำลังขับที่เหมาะสม

โรงงานแปรรูปอาหารทางตอนเหนือของเม็กซิโกได้ติดตั้งชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 150 kVA ซึ่งขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ดีเซลของ Cummins Inc. ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2567 ในระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง วิศวกรคนหนึ่งได้เปิดสวิตช์คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นขนาด 75 กิโลวัตต์ แรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 80% ของค่าที่กำหนด และตัวควบคุมสะดุดเมื่อแรงดันไฟต่ำเกินไป การศึกษาขนาดได้สรุปเฉพาะค่ากิโลวัตต์ที่ทำงานอยู่และละเว้นกระแสล็อคโรเตอร์ การเลือกเอาต์พุตที่เหมาะสมสำหรับชุดที่ขับเคลื่อนโดย Cummins จำเป็นต้องมีโปรไฟล์โหลด พิกัด ISO 8528-1 การตรวจสอบกระแสเริ่มต้น และการลดพิกัดไซต์

รู้ว่าอัตรากำลังของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายถึงอะไรจริงๆ

ISO 8528-1 กำหนดพิกัดเอาท์พุตที่แตกต่างกันสามระดับสำหรับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - สแตนด์บาย ไพรม์ และต่อเนื่อง - และพิกัดจะกำหนดจำนวนชั่วโมงต่อปี และปัจจัยโหลดที่ชุดสามารถทำงานได้โดยไม่มีความเสียหาย การเลือกพิกัดที่ไม่ถูกต้องจะทำให้เครื่องยนต์ขัดข้องก่อนกำหนดหรือต้นทุนเงินทุนที่ไม่จำเป็น ป้ายชื่อ "กำลัง" ของชุดไม่ใช่ตัวเลขเดียว: หน่วยกายภาพเดียวกันสามารถพิกัดกำลังสแตนด์บาย 220 kVA และกำลังหลัก 200 kVA

Yangzhou Aiweite Electromechanical Co., Ltd. ผู้ผลิตชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ดำเนินงานมาตั้งแต่ปี 2551 และครอบคลุม 1 kVA ถึง 2,500 kVA ให้คะแนนชุดที่ขับเคลื่อนด้วยคัมมินส์ภายใต้กรอบงาน ISO 8528-1 เดียวกัน

สร้างโปรไฟล์การโหลดที่สมบูรณ์ก่อนที่คุณจะคำนวณ

การคำนวณกำลังไฟฟ้าที่ถูกต้องจะเริ่มต้นด้วยโปรไฟล์โหลดที่แสดงรายการอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทุกเครื่องเป็นการทำงาน kVA, การสตาร์ท kVA และรอบการทำงาน แผ่นป้ายสรุปผลรวมกิโลวัตต์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำนายพฤติกรรมของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะได้ โปรไฟล์ต้องครอบคลุมกรณีการปฏิบัติงานที่เลวร้ายที่สุด ไม่ใช่วันโดยเฉลี่ย ดังนั้นชุดจึงสามารถอยู่รอดได้จากการสตาร์ทพร้อมกันครั้งใหญ่ที่สุดที่อาจเกิดขึ้นได้

สร้างโปรไฟล์ในห้าขั้นตอน:

1. จัดทำรายการโหลดทุกครั้งด้วยป้ายชื่อ kW
2. แปลง kW เป็น kVA โดยใช้ตัวประกอบกำลังในการทำงานของอุปกรณ์แต่ละตัว
3. ระบุกระแสสตาร์ทของมอเตอร์ทุกตัว
4. กำหนดรอบการทำงานสำหรับโหลดที่ไม่ต่อเนื่อง
5. ระบุขั้นตอนการโหลดเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถสลับเข้าได้ในครั้งเดียว

โหลดของมอเตอร์มีส่วนสำคัญในการคำนวณ NEMA MG-1 ระบุว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำ Design B ดึงกระแสโหลดเต็ม 6 ถึง 7.5 เท่าในระหว่างการสตาร์ทแบบข้ามสาย ดังนั้นโปรไฟล์โหลดจะต้องจับข้อมูลมอเตอร์แยกจากโหลดตัวต้านทาน

เมื่อใบสมัครครอบคลุม โรงงาน โครงการโครงสร้างพื้นฐาน และไฟฟ้าฉุกเฉิน โปรไฟล์ควรได้รับการตรวจสอบกับทุกรอบการทำงานที่ไซต์สามารถสร้างได้

คำนวณ kVA พร้อมกระแสเริ่มต้นรวมอยู่ด้วย

อัตราการตั้งค่าขั้นต่ำเท่ากับ kVA ขณะทำงานของโหลดทั้งหมด บวกด้วยความแตกต่างระหว่าง kVA เริ่มต้นและ kVA ขณะทำงานของมอเตอร์ที่ใหญ่ที่สุด ตรวจสอบกับขีดจำกัดการจุ่มแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว NFPA 110 ที่ 20%

kVA ที่ทำงานแบบสามเฟสคือ kW หารด้วยตัวประกอบกำลัง kVA เริ่มต้นสามเฟสถูกล็อค - กระแสไฟของโรเตอร์คูณด้วยแรงดันไฟฟ้าของเส้นคูณ 1.732 หารด้วย 1,000

ตัวอย่าง: สายการบรรจุมีเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออยู่ 60 kW ที่ 0.85 ตัวประกอบกำลัง หรือ 71 เควีเอ ทำงาน พร้อมด้วยเครื่องอัดอากาศ 45 kW หนึ่งตัวที่มีการสตาร์ทแบบออนไลน์โดยตรง คอมเพรสเซอร์ใช้กำลังไฟฟ้า 53 kVA และ 334 เควีเอ ระหว่างสตาร์ทที่กระแสไฟเต็ม 6.3 เท่า การคำนวณคือ 71 (334 - 53) = 352 เควีเอ ชุด 350 เควีเอ ไม่มีส่วนต่าง ดังนั้นการเลือกที่ถูกต้องคือพิกัดมาตรฐานถัดไป คือชุด 400 kVA

ลดตัวคูณเริ่มต้นเพื่อลดขนาดชุด

สตาร์ทเตอร์แบบสตาร์เดลต้าจำกัดกระแสเริ่มต้นอยู่ที่ 2.5 ถึง 3.5 เท่าของกระแสโหลดเต็ม; ชุดซอฟต์สตาร์ทสร้าง 3.0 ถึง 4.5 เท่า; ตัวแปลงความถี่จะสร้าง 1.0 ถึง 1.5 เท่า สำหรับคอมเพรสเซอร์ขนาด 45 kW ชุดซอฟต์สตาร์ทจะลดพิกัดที่ตั้งไว้ที่ต้องการจาก 352 kVA เหลือประมาณ 230 kVA ซึ่งลดลงประมาณ 35%

สำหรับความต้องการที่คำนวณได้ระหว่าง 100 kVA ถึง 400 kVA กลุ่มผลิตภัณฑ์จะจัดชุดอเนกประสงค์ในย่านความถี่ 100-400 kVA โดยสำรองไว้ 10-15% สำหรับการเติบโตของโหลดในอนาคต

ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอเนกประสงค์ 100-400 kVA สำหรับกำลังไฟระดับกลาง ซีรีส์กำลังปานกลางนี้ครอบคลุมย่านความถี่ 100-400 kVA ที่คำนวณได้พร้อมความจุสำรอง แต่ที่ระดับความสูงและอุณหภูมิสูง เอาต์พุตจะต้องถูกลดค่าลง ตรวจสอบข้อมูลจำเพาะเพื่อยืนยันว่า kVA ที่ถูกแก้ไขนั้นตรงตามเงื่อนไขของไซต์ของคุณ ดูผลิตภัณฑ์ →

ใช้การลดพิกัดสำหรับระดับความสูงและอุณหภูมิ

เหนือสถานที่อ้างอิงของผู้ผลิต - โดยทั่วไปอยู่ที่ระดับความสูง 1,000 ม. และอุณหภูมิโดยรอบ 40 องศาเซลเซียส - ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบเทอร์โบชาร์จจะสูญเสียประมาณ 3% ของเอาท์พุตที่กำหนดสำหรับแต่ละระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น 300 ม. และประมาณ 2% สำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นแต่ละระดับ 5 ° C ชุดขนาด 350 kVA ที่ติดตั้งที่ความสูง 1,600 ม. และ 45 องศา C สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้เพียงประมาณ 92% ของเอาต์พุตที่กำหนดหรือ 322 เควีเอ

สำหรับข้อกำหนดที่ลดค่าลง ให้จับคู่ kVA ที่ถูกแก้ไขกับย่านกำลังมาตรฐาน และยืนยันการจับคู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับกับเอกสารข้อมูลของผู้ผลิต Yangzhou Aiweite จัดเรียงสายการผลิตที่ขับเคลื่อนด้วย Cummins ออกเป็นสี่ย่านความถี่ตั้งแต่ 10 kVA ถึง 2,500 kVA ดังนั้นตัวเลขที่ลดลงจึงสามารถจับคู่กับชุดมาตรฐานที่สูงกว่าถัดไปได้

ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลขับเคลื่อนด้วยคัมมินส์พร้อมย่านพลังงานหลายย่าน หลังจากลดพิกัด kVA ที่ต้องการแล้ว กลุ่มผลิตภัณฑ์ขับเคลื่อนโดย Cummins นำเสนอชุดมาตรฐานตั้งแต่ 10 ถึง 2,500 kVA ในสี่แบนด์ ทำให้ง่ายต่อการเลือกยูนิตที่สูงกว่าถัดไปที่ตรงกับเอาต์พุตที่แก้ไข ดูผลิตภัณฑ์ →

วางแผนลำดับการยอมรับโหลด

ต้องใช้โหลดในขั้นตอนที่มีการควบคุม ไม่ใช่ในบล็อกเดียว การสตาร์ทมอเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดก่อน หลังจากแรงดันไฟฟ้าและความถี่คงที่แล้ว จะรักษาแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่ลดลงต่ำกว่าขีดจำกัด NFPA 110 ที่ 20%

1. เริ่มต้นการตั้งค่าโดยไม่โหลดและรอประมาณ 10 ถึง 15 วินาทีเพื่อให้กัฟเวอร์เนอร์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติมีเสถียรภาพ
2. ปิดคอนแทคเตอร์ของมอเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดก่อน จากนั้นจึงเพิ่มโหลดน้อยลง
3. รอประมาณ 5 ถึง 10 วินาทีเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าและความถี่ฟื้นตัวก่อนขั้นตอนถัดไป
4. ก้าวในการโหลดที่เหลือตามลำดับ kVA จากมากไปหาน้อย

จับคู่ประเภทโครงสร้างกับไซต์การติดตั้ง

ประเภทของตู้ เช่น ตู้กันเสียงแบบเปิด หลังคาไร้เสียง ตู้คอนเทนเนอร์ หรือรถพ่วง จะไม่เปลี่ยนระดับ kVA ที่ต้องการ แต่ตู้เก็บเสียงขนาดกะทัดรัดจะเพิ่มอุณหภูมิของส่วนประกอบและสามารถลดเอาต์พุตในระยะยาวได้ 2% ถึง 3% ในสภาวะแวดล้อมเดียวกัน การลดพิกัดมีขนาดเล็ก แต่สำคัญที่ด้านบนสุดของแถบกำลัง

ชุดชนิดเงียบเหมาะกับไซต์ที่ไวต่อเสียง เช่น โรงพยาบาลและสวนอุตสาหกรรมในเมือง ชุดแบบเปิดอยู่ในห้องเครื่องเฉพาะ ชุดตู้คอนเทนเนอร์ให้พลังงานกลางแจ้งแบบโมดูลาร์ที่ทนทานต่อสภาพอากาศ ชุดรถพ่วงให้บริการกลุ่มยานพาหนะเช่าและโครงการเคลื่อนที่ ที่ ความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างยูนิตแบบเปิดและยูนิตแบบเงียบ ส่งผลกระทบต่อการเข้าถึงการบำรุงรักษา การไหลของความเย็น และเสียงรบกวนของตู้ ดังนั้น ให้เลือกโครงสร้างหลังจากยืนยันคลาส kVA ไม่ใช่ก่อนหน้านี้

ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลชนิดเงียบสำหรับไซต์ที่ไวต่อเสียงรบกวน สำหรับโรงพยาบาล สวนสาธารณะในเมือง หรือสถานที่อื่นๆ ที่ไวต่อเสียง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียงรบกวนต่ำแบบปิดเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่เหมาะสม โดยให้การทำงานที่กันฝุ่นและกันฝน ในขณะที่ยังคงรักษาเสียงไว้ภายในเขตเมือง ดูผลิตภัณฑ์ →

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการกำหนดขนาดที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของฟิลด์

ข้อผิดพลาดด้านขนาดห้าประการทำให้เกิดความล้มเหลวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อนกำหนดและการเดินทางที่น่ารำคาญ วิธีการคำนวณข้างต้นป้องกันทั้งหมด

• ขนาดจากการทำงานแบบ kW เท่านั้น โดยไม่มีการตรวจสอบกระแสสตาร์ทสำหรับมอเตอร์ที่ใหญ่ที่สุด
• การผสมตัวเลข kW และ kVA โดยไม่ต้องใช้ตัวประกอบกำลัง
• การใช้ระดับสแตนด์บายสำหรับแอปพลิเคชันที่ทำงานมากกว่า 500 ชั่วโมงต่อปี
• ละเว้นการลดระดับความสูงและอุณหภูมิในพื้นที่สูงหรือสภาพอากาศร้อน
• ไม่มีการสำรองกำลังการผลิต สูงกว่าค่าขั้นต่ำที่คำนวณได้ 10% ถึง 15% ถือเป็นค่าพื้นที่ใช้งานได้จริง

คำถามเกี่ยวกับขนาดที่เกิดขึ้นระหว่างการจัดซื้อจัดจ้าง

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง kW และ kVA ในขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า?

kW วัดพลังงานจริงที่ใช้โดยโหลด kVA วัดกำลังไฟฟ้าที่ชัดเจน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมีหน่วยเป็น kVA และเครื่องยนต์ดีเซลมีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ ที่ค่าตัวประกอบกำลัง 0.8 ชุด 200 kVA ให้กำลังจริง 160 kW ดังนั้นโหลด 200 kW ที่ตัวประกอบกำลังเดียวกันจึงต้องใช้ชุด 250 kVA

กำลังไฟพิกัดของชุดที่ขับเคลื่อนด้วยคัมมินส์สามารถใช้ได้อย่างต่อเนื่องเท่าใด

ภายใต้ ISO 8528-1 ชุดพิกัดเฉพาะจะทำงานได้ไม่จำกัดจำนวนชั่วโมงต่อปี แต่ภาระงานพื้นฐานควรอยู่ที่หรือต่ำกว่า 70% ของพิกัดเฉพาะ ชุดพิกัดต่อเนื่องได้รับการออกแบบสำหรับการโหลดคงที่ 70% ถึง 100% ของพิกัด ชุดที่สแตนด์บายไม่ควรเกิน 500 ชั่วโมงการทำงานต่อปี

ชุดซอฟต์สตาร์ทลดขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องการหรือไม่

ใช่. ชุดซอฟต์สตาร์ทจำกัดกระแสสตาร์ทมอเตอร์ไว้ที่ 3.0 ถึง 4.5 เท่าของกระแสโหลดเต็ม เทียบกับ 6.0 ถึง 7.5 เท่าสำหรับการสตาร์ทแบบออนไลน์โดยตรง ในตัวอย่างคอมเพรสเซอร์ขนาด 45 kW อัตราการตั้งค่าที่ต้องการจะลดลงจาก 352 kVA เป็นประมาณ 230 kVA ซึ่งลดลงประมาณ 35% ซึ่งจะย้ายการเลือกไปยังย่านกำลังที่เล็กลง

เป้าหมายการกำหนดขนาดควรจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเท่าใด

NFPA 110 ตั้งค่าขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าตก 20% สำหรับระบบไฟฟ้าฉุกเฉิน เมื่อใช้โหลดที่กำหนดในขั้นตอนเดียว ข้อกำหนดเฉพาะของศูนย์ข้อมูลมักต้องใช้ 15% ดังนั้นข้อกำหนดเฉพาะของโครงการจะต้องได้รับการยืนยันก่อนที่จะสรุปขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ