Cummins aangedreven dieselgeneratorsets: hoe u het juiste vermogen selecteert

Een voedselverwerkingsfabriek in het noorden van Mexico installeerde in maart 2024 een generatorset van 150 kVA, aangedreven door een dieselmotor van Cummins Inc.. Tijdens de inbedrijfstelling schakelde een ingenieur een koelcompressor van 75 kW in; de spanning zakte onder de 80% van de nominale waarde en de controller schakelde uit vanwege te lage spanning. Bij het dimensioneringsonderzoek waren alleen de lopende kW-waarden opgeteld en de stroom van de vergrendelde rotor genegeerd. Om de juiste uitgang voor een door Cummins aangedreven set te selecteren, zijn een belastingsprofiel, ISO 8528-1-classificaties, startstroomcontroles en locatiereductie vereist.

Weet wat het vermogen van een generatorset eigenlijk betekent

ISO 8528-1 definieert drie verschillende vermogenswaarden voor een generatorset: stand-by, primair en continu. Deze waarde bepaalt hoeveel uur per jaar en bij welke belastingsfactor de set zonder schade kan draaien. Het kiezen van de verkeerde beoordeling leidt tot voortijdige motorstoringen of onnodige kapitaalkosten. Het typeplaatje "vermogen" van een set is niet één getal: dezelfde fysieke eenheid kan een vermogen van 220 kVA standby en 200 kVA prime hebben.

Yangzhou Aiweite Electromechanical Co., Ltd., een fabrikant van generatorsets die sinds 2008 actief is en een bereik heeft van 1 kVA tot 2.500 kVA, beoordeelt zijn door Cummins aangedreven sets onder hetzelfde ISO 8528-1-kader.

Stel een compleet belastingsprofiel op voordat u gaat berekenen

Een geldige berekening van het uitgangsvermogen begint met een belastingsprofiel dat van elk aangesloten apparaat een lijst bevat met actieve kVA, startende kVA en werkcyclus; Het optellen van het typeplaatje kW alleen kan het transiënte spanningsgedrag niet voorspellen. Het profiel moet de slechtste bedrijfssituatie bestrijken, niet de gemiddelde dag, zodat de set de grootste gelijktijdige start kan overleven die kan optreden.

Bouw het profiel op in vijf stappen:

1. Inventariseer elke lading met het typeplaatje kW
2. Converteer kW naar kVA met behulp van de bedrijfsvermogensfactor van elk apparaat
3. Identificeer de startstroom van elke motor
4. Definieer inschakelduur voor intermitterende belastingen
5. Identificeer de grootste afzonderlijke belastingstap die in één keer kan worden ingeschakeld

Motorbelastingen domineren de berekening. NEMA MG-1 specificeert dat een inductiemotor van Ontwerp B 6 tot 7,5 maal de stroom bij volledige belasting trekt tijdens starten over de hele lijn, dus het belastingsprofiel moet de motorgegevens afzonderlijk van de ohmse belastingen vastleggen.

Wanneer de toepassing betrekking heeft fabrieken, infrastructuurprojecten en noodstroomvoorziening , moet het profiel worden gevalideerd op basis van elke werkcyclus die de locatie kan produceren.

Bereken kVA inclusief startstroom

Het minimaal ingestelde vermogen is gelijk aan de lopende kVA van alle belastingen plus het verschil tussen de startende kVA en de draaiende kVA van de grootste motor, vergeleken met de NFPA 110 transiënte spanningsdalinglimiet van 20%.

Driefasige kVA is kW gedeeld door de arbeidsfactor. Driefasige start-kVA is de huidige rotorstroom maal de lijnspanning maal 1,732, gedeeld door 1.000.

Voorbeeld: een verpakkingslijn heeft 60 kW aan aangesloten machines met een arbeidsfactor van 0,85, of 71 kVA in bedrijf, plus een luchtcompressor van 45 kW met directe start. De compressor verbruikt 53 kVA tijdens bedrijf en 334 kVA tijdens een start bij 6,3 keer de stroom bij volledige belasting. De berekening is 71 (334 - 53) = 352 kVA. Een set van 350 kVA heeft geen marge, dus de juiste selectie is het volgende standaardvermogen, een set van 400 kVA.

Verlaag de startvermenigvuldiger om de set te verkleinen

Een sterdriehoekstarter beperkt de startstroom tot 2,5 tot 3,5 keer de stroom bij volledige belasting; een softstarter produceert 3,0 tot 4,5 keer; een frequentieregelaar produceert 1,0 tot 1,5 keer. Voor de 45 kW-compressor verlaagt een softstarter het vereiste ingestelde vermogen van 352 kVA naar ongeveer 230 kVA, een reductie van ongeveer 35%.

Voor een berekende behoefte tussen 100 kVA en 400 kVA organiseert het productassortiment universele sets in een 100-400 kVA-band met 10-15% reserve voor toekomstige belastingsgroei.

100-400 kVA universele dieselgeneratorsets voor middenbereikvermogen Deze middenvermogenserie bestrijkt de berekende 100-400 kVA-band met reservecapaciteit, maar op grote hoogte en bij hoge temperaturen moet het vermogen worden verlaagd. Controleer de specificaties om te bevestigen dat de gecorrigeerde kVA voldoet aan de omstandigheden op uw locatie. Bekijk Product →

Pas reductie toe voor hoogte en temperatuur

Boven de referentielocatie van de fabrikant - gewoonlijk 1.000 m hoogte en een omgevingstemperatuur van 40 graden Celsius - verliest een dieselgeneratorset met turbocompressor ongeveer 3% van het nominale vermogen voor elke extra 300 meter hoogte en ongeveer 2% voor elke extra 5 graden C temperatuur. Een set van 350 kVA, geïnstalleerd op 1.600 m en 45 graden Celsius, kan slechts ongeveer 92% van zijn nominale vermogen leveren, oftewel 322 kVA.

Voor de verminderde vereiste moet u de gecorrigeerde kVA afstemmen op een standaard vermogensbereik en het motor-alternatorpaar bevestigen aan de hand van het gegevensblad van de fabrikant. Yangzhou Aiweite regelt zijn door Cummins aangedreven lijn in vier banden van 10 kVA tot 2.500 kVA, zodat een lager cijfer kan worden afgestemd op de eerstvolgende hogere standaard.

Cummins aangedreven dieselgeneratorsets met meerdere vermogensbanden Na de vereiste kVA te hebben verlaagd, biedt deze door Cummins aangedreven lijn standaardsets van 10 tot 2.500 kVA in vier banden, waardoor het eenvoudig wordt om de eerstvolgende hogere eenheid te selecteren die overeenkomt met het gecorrigeerde vermogen. Bekijk Product →

Plan de acceptatievolgorde van de lading

De belasting moet in gecontroleerde stappen worden aangebracht, niet in één blok; Door eerst de grootste motor te starten, nadat de spanning en frequentie zijn gestabiliseerd, blijft de transiënte spanningsdip onder de NFPA 110-limiet van 20%.

1. Start de set onbelast en wacht 10 tot 15 seconden totdat de regelaar en de automatische spanningsregelaar zich hebben gestabiliseerd.
2. Sluit eerst de schakelaar van de grootste motor en voeg vervolgens kleinere belastingen toe.
3. Wacht 5 tot 10 seconden totdat de spanning en frequentie zijn hersteld voordat u met de volgende stap begint.
4. Voer de resterende belastingen in aflopende kVA-volgorde in.

Zorg ervoor dat het structuurtype overeenkomt met de installatielocatie

Het type behuizing (open skid, stille overkapping, container of aanhanger) verandert niets aan de vereiste kVA-waarde, maar een compacte akoestische behuizing verhoogt de temperatuur van de componenten en kan de output op de lange termijn met 2% tot 3% verminderen bij dezelfde omgevingscondities. De derating is klein, maar is van belang aan de bovenkant van de vermogensband.

Stille sets zijn geschikt voor geluidsgevoelige locaties zoals ziekenhuizen en stedelijke industrieparken; sets van het open type horen thuis in speciale machinekamers; sets van het containertype bieden weerbestendige modulaire buitenvoeding; sets van het trailertype zijn bedoeld voor verhuurvloten en mobiele projecten. De structurele verschillen tussen open-type en stille-type eenheden hebben invloed op de toegang voor onderhoud, de koelstroom en het geluid van de behuizing, dus kies de structuur nadat u de kVA-klasse heeft bevestigd, en niet eerder.

Stille dieselgeneratorsets voor geluidsgevoelige locaties Voor ziekenhuizen, stadsparken of andere geluidsgevoelige locaties zijn deze gesloten geluidsarme generatorsets de geschikte constructie. Ze zorgen voor een stof- en weerbestendige werking, terwijl het geluid binnen de stedelijke grenzen blijft. Bekijk Product →

Veelvoorkomende maatfouten die veldfouten veroorzaken

Vijf maatfouten leiden tot voortijdige generatorstoringen en hinderlijke trips; de bovenstaande berekeningsmethode voorkomt ze allemaal.

• Dimensionering alleen op basis van kW, zonder controle van de startstroom voor de grootste motor.
• Het mengen van kW- en kVA-cijfers zonder de arbeidsfactor toe te passen.
• Een stand-byclassificatie gebruiken voor een applicatie die meer dan 500 uur per jaar draait.
• Het weglaten van hoogte- en temperatuurreductie in hoogland of warme klimaten.
• Er is geen capaciteitsreserve; 10% tot 15% boven het berekende minimum is een praktijkvloer.

Maatvragen die tijdens de inkoop naar voren komen

Wat is het verschil tussen kW en kVA in de afmetingen van de generator?

kW meet het werkelijke vermogen dat door de belasting wordt verbruikt; kVA meet schijnbaar vermogen. De dynamo heeft een nominaal vermogen in kVA en de dieselmotor heeft een nominaal vermogen in kW. Bij een vermogensfactor van 0,8 levert een set van 200 kVA 160 kW werkelijk vermogen, dus een belasting van 200 kW bij dezelfde vermogensfactor heeft een set van 250 kVA nodig.

Hoeveel van het nominale vermogen van een door Cummins aangedreven set kan continu worden gebruikt?

Volgens ISO 8528-1 kan een set met een prime-rating een onbeperkt aantal uren per jaar draaien, maar de basisbelasting moet op of onder de 70% van de prime-rating blijven. Een set met continu vermogen is ontworpen voor constante belastingen van 70% tot 100% van zijn vermogen. Een set met stand-by-modus mag niet meer dan 500 bedrijfsuren per jaar bedragen.

Verkleint een softstarter de benodigde generatorgrootte?

Ja. Een softstarter beperkt de startstroom van de motor tot 3,0 tot 4,5 keer de stroom bij volledige belasting, vergeleken met 6,0 tot 7,5 keer voor direct starten. In het voorbeeld van een 45 kW-compressor daalt het vereiste ingestelde vermogen van 352 kVA naar ongeveer 230 kVA, een reductie van ongeveer 35%, waardoor de selectie naar een kleinere vermogensband wordt verplaatst.

Welke spanningsdiplimiet moet het dimensioneringsdoel zijn?

NFPA 110 stelt een spanningsdalingslimiet van 20% in voor noodstroomsystemen wanneer de nominale belasting in één stap wordt toegepast. Specificaties voor datacenters vereisen vaak 15%, dus de projectspecificatie moet worden bevestigd voordat de grootte van de alternator definitief wordt gemaakt.