Правильный выбор мощности электрогенератора важен по нескольким соображениям. Если выбрать слабо мощный, но более дешевый вариант, он может не потянуть нагрузку, при включении не выйдет на номинальные параметры работы, что приведет к выходу из строя двигателя, а длительная работа потребителей при нестабильной энергии может привести к их поломке. При выборе генератора с не оправданно большим запасом мощности придется переплачивать значительные суммы при покупке, обслуживании, на его заправку топливом. Во всех случаях экономия на расчете приведет к финансовым потерям. От чего зависит выбор мощности электрогенератора Выбирая электрогенератор (ЭГ), бензиновую или дизельную электростанцию для бытовых или производственных нужд необходимо учитывать несколько факторов и условий их эксплуатации. Первым шагом является выбор фазности генератора. Если среди потребителей его электроэнергии будут трехфазные асинхронные двигатели, то вам необходим трехфазный генератор. При этом потребуется учет реактивной составляющей. Основными факторами, влияющими на расчет самой главной характеристики генератора – его мощности, являются: суммарное потребление всех электроустановок; характер нагрузки; количество однотипных групп потребителей; пусковые перегрузки; режим работы генератора; температурные режимы работы; потери в сетях передачи электроэнергии. Суммарная мощность потребления Расчет мощности генератора начинается с определения суммарного потребления. При этом необходимо учитывать все дополнительные факторы, виды нагрузки, пусковые перегрузки и т.д. Учет их влияния производится введением в общую формулу коэффициентов, которые могут как увеличить, так и уменьшить результирующую потребляемую мощность каждой группы потребителей. После вычисления общей величины потребления вводятся коэффициенты, учитывающие условия эксплуатации ЭГ, температуру и режим работы, потери мощности. Только после этого возможна точная оценка номинальной и максимальной требуемой мощности генератора. Суммарная мощность потребления рассчитывается по формуле: Pсум = Pэд + Р нагр + Р осв + Р др где Р эд – потребляемая электродвигателями различных устройств; Р нагр – потребляемая устройствами электронагрева; Р осв – потребляемая устройствами освещения; Р др – потребляемая другими устройствами. Характер нагрузки Виды применяемого на предприятии потребляющего электроэнергию оборудования определяют характер нагрузки. Если установлены только нагревательные приборы, осветительная техника, компьютеры и другая оргтехника, это говорит о наличии только активной нагрузки. При использовании насосов, подъемного оборудования, станков, лифтов и другого оснащенного асинхронными электродвигателями оборудования потребуется при расчете потребляемой электроэнергии учитывать их влияние на результат. Активная нагрузка Если электроприбор всю потребляемую электроэнергию преобразует в том или ином виде на нагрев, это говорит об активном сопротивлении поступающему от генератора току. Такой прибор является для сети переменного тока активной нагрузкой. Примерами такой техники являются лампы накаливания, обогреватели, оргтехника, электроплиты, утюги и т. п. В этом случае активная потребляемая мощность измеряется в Ваттах (Вт) и рассчитывается по формуле: P=UхI, где U – напряжение (В), I – потребляемый ток (А). Реактивная нагрузка При использовании электродвигателей в цепи электропитания к активному сопротивлению добавляется катушка индуктивности, которая приводит во вращение двигатель. В такой цепи часть энергии будет расходоваться на создание электромагнитного поля. Эта составляющая называется реактивной, измеряется в вольтамперах (ВА), а нагрузка получает характер реактивной. Для определения потребления такой цепью активной мощности введен корректирующий коэффициент cos φ: P = U х I х cos φ Среднее значение cos φ для современных электродвигателей приблизительно равен 0,8. Из этого понятно, что активная потребляемая мощность такого оборудования будет меньше, а реальная нагрузка на генератор будет больше на величину этого коэффициента. Эта поправка обязательно должна учитываться при подключении оборудования, содержащего электродвигатели. Для получения расчетного значения потребления нагрузки в киловольтамперах (кВА) необходимо Pэд разделить на cos φ: Рэд расч = Pэд/0,8 (кВА) К примеру, пылесос, для которого указано Р=2 кВт, для генератора будет представлять нагрузку 2,5 кВА. Для активной нагрузки cos φ = 1. Поэтому, если обогреватель потребляет 2 кВт, то нагрузка для генератора будет равна 2 кВА. Выбор дополнительного генератора по мощности, изображение №4 Пусковые нагрузки Самыми сложными моментами для электрических цепей являются моменты включения и выхода в рабочий режим электроприборов. При этом происходит кратковременное, но значительное превышение максимального тока потребления агрегата. Выход на рабочий режим, к примеру, компрессора холодильника или двигателя погружного насоса сопровождается резким скачком потребляемого тока от электросети. Это следует учитывать при расчете соответствующей нагрузки в виде повышающего пускового коэффициента Кпуск. Его значения для бытовых приборов следующие: холодильник – 3; телевизор, пылесос и электроплита – 1,1; стиральная машина – 1,5; микроволновая печь – 2. Для электроинструмента повышающий коэффициент будет следующим: электродрель – 1,1; циркулярная пила – 1,5; сварочный аппарат – 4; бетономешалка с электроприводом – 3; погружной насос – 7. В некоторых асинхронных генераторах применяется стартовое усиление для поддержки больших пусковых токов. Если потребляемый от генератора ток превысит установленную максимальную величину, специальное устройство подключает к конденсаторам основного возбуждения дополнительно еще несколько конденсаторов. Тем самым производительность генератора существенно возрастет и будет скомпенсировано падение напряжения, вызванное высокой нагрузкой. Температурные режимы Номинальная мощность ЭГ декларируется для температуры окружающей среды +25о С. Если температурные условия применения ЭГ будут отличаться от тех, которые учитывались при выборе, то необходимо произвести проверку и ее корректировку. При низкой температуре окружающей среды (менее +10о С) ЭГ должна быть оснащена подогревателем двигателя для обеспечения быстрого и надежного его запуска. ЭГ может комплектоваться дополнительными подогревателями электронного оборудования, генератора. Затраты на обогрев должны быть учтены при определении максимальной потребляемой мощности в виде составляющей Робогрев. Потери мощности При расчетах требований к ЭГ нужно также учитывать потери электроэнергии в кабельных сетях и на собственные нужды ДЭС. Максимальная расчетная нагрузка ЭГ в этом случае составит Pсум расч. = Pсум х Кпот/ Ксн (кВт), где Кпот – коэффициент, учитывающий потери, в сетях до 250 В он равен 1,1, до 500 В – 1,05; Ксн – коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на собственные нужды ЭГ составляет 0,95-0,97. Основной и резервный генератор На расчет мощности генератора влияет основной режим его работы. Если это будет ваш основной энергоснабжающий узел, то из соображений надежности и долговременной работы нагрузка не должна превышать 60-80 % мощности ЭГ. При использовании его в режиме резерва нагрузка должна быть в пределах 70-90 % от мощности станции. Это означает, что мощность выбираемого ЭГ для постоянной работы должна превышать нагрузку в 1,25-1,67 раза (в среднем – в 1,43 раза), а резервного ЭГ – в 1,11-1,43 раза (в среднем в 1,25 раза). Этот корректирующее значение называется коэффициентом режима работы Креж. Расчет мощности генератора После рассмотрения основных факторов, влияющих на потребляемую и генерируемую мощности генератора, можно скорректировать основную формулу расчета требуемого показателя генератора: Pсум расч=( Pэд х Кпуск /cos φ + Р нагр + Р осв + Р др + Робогр ) х Кпот/ Ксн х Креж, где Pсум расч – суммарная расчетная мощность генератора; Pэд – электродвигателей; Кпуск – пусковой коэффициент; cos φ – коэффициент реактивной мощности; Р нагр – нагревательного оборудования; Р осв – освещения; Р др – других потребителей; Робогр – затраты на собственный обогрев ДЭС; Кпот – коэффициент потерь; Ксн – коэффициент затрат энергии на собственные нужды ДЭС; Креж – коэффициент режима работы. Рекомендации по расчету Для расчета требуемой мощности генератора для ваших нужд необходимо учесть все влияющие факторы, составить реестр всех потребителей, для современных электроприборов может потребоваться стабилизатор напряжения. Желательно учет потребляемой электроэнергии производить по паспортным данным максимальных их значений. Для собственного бизнеса следует учесть возможность введения новых агрегатов и потребителей – генератор покупается не на один год или сезон. При выборе ориентируйтесь на номинальную мощность генератора – это показатель стабильной работы на длительных промежутках времени. Максимальное ее значение используется во временном режиме, не более 0,5 часа, после которого ЭГ либо отключается, либо переходит в номинальный режим работы.
Cтроительно-отделочные материалы ГЛАВСНАБ
Выбор дополнительного генератора по мощности
Правильный выбор мощности электрогенератора важен по нескольким соображениям. Если выбрать слабо мощный, но более дешевый вариант, он может не потянуть нагрузку, при включении не выйдет на номинальные параметры работы, что приведет к выходу из строя двигателя, а длительная работа потребителей при нестабильной энергии может привести к их поломке. При выборе генератора с не оправданно большим запасом мощности придется переплачивать значительные суммы при покупке, обслуживании, на его заправку топливом. Во всех случаях экономия на расчете приведет к финансовым потерям.
От чего зависит выбор мощности электрогенератора
Выбирая электрогенератор (ЭГ), бензиновую или дизельную электростанцию для бытовых или производственных нужд необходимо учитывать несколько факторов и условий их эксплуатации. Первым шагом является выбор фазности генератора. Если среди потребителей его электроэнергии будут трехфазные асинхронные двигатели, то вам необходим трехфазный генератор. При этом потребуется учет реактивной составляющей. Основными факторами, влияющими на расчет самой главной характеристики генератора – его мощности, являются:
суммарное потребление всех электроустановок;
характер нагрузки;
количество однотипных групп потребителей;
пусковые перегрузки;
режим работы генератора;
температурные режимы работы;
потери в сетях передачи электроэнергии.
Суммарная мощность потребления
Расчет мощности генератора начинается с определения суммарного потребления. При этом необходимо учитывать все дополнительные факторы, виды нагрузки, пусковые перегрузки и т.д. Учет их влияния производится введением в общую формулу коэффициентов, которые могут как увеличить, так и уменьшить результирующую потребляемую мощность каждой группы потребителей. После вычисления общей величины потребления вводятся коэффициенты, учитывающие условия эксплуатации ЭГ, температуру и режим работы, потери мощности. Только после этого возможна точная оценка номинальной и максимальной требуемой мощности генератора.
Суммарная мощность потребления рассчитывается по формуле:
Pсум = Pэд + Р нагр + Р осв + Р др
где Р эд – потребляемая электродвигателями различных устройств;
Р нагр – потребляемая устройствами электронагрева;
Р осв – потребляемая устройствами освещения;
Р др – потребляемая другими устройствами.
Характер нагрузки
Виды применяемого на предприятии потребляющего электроэнергию оборудования определяют характер нагрузки. Если установлены только нагревательные приборы, осветительная техника, компьютеры и другая оргтехника, это говорит о наличии только активной нагрузки. При использовании насосов, подъемного оборудования, станков, лифтов и другого оснащенного асинхронными электродвигателями оборудования потребуется при расчете потребляемой электроэнергии учитывать их влияние на результат.
Активная нагрузка
Если электроприбор всю потребляемую электроэнергию преобразует в том или ином виде на нагрев, это говорит об активном сопротивлении поступающему от генератора току. Такой прибор является для сети переменного тока активной нагрузкой. Примерами такой техники являются лампы накаливания, обогреватели, оргтехника, электроплиты, утюги и т. п. В этом случае активная потребляемая мощность измеряется в Ваттах (Вт) и рассчитывается по формуле:
P=UхI, где
U – напряжение (В),
I – потребляемый ток (А).
Реактивная нагрузка
При использовании электродвигателей в цепи электропитания к активному сопротивлению добавляется катушка индуктивности, которая приводит во вращение двигатель. В такой цепи часть энергии будет расходоваться на создание электромагнитного поля. Эта составляющая называется реактивной, измеряется в вольтамперах (ВА), а нагрузка получает характер реактивной. Для определения потребления такой цепью активной мощности введен корректирующий коэффициент cos φ:
P = U х I х cos φ
Среднее значение cos φ для современных электродвигателей приблизительно равен 0,8. Из этого понятно, что активная потребляемая мощность такого оборудования будет меньше, а реальная нагрузка на генератор будет больше на величину этого коэффициента. Эта поправка обязательно должна учитываться при подключении оборудования, содержащего электродвигатели. Для получения расчетного значения потребления нагрузки в киловольтамперах (кВА) необходимо Pэд разделить на cos φ:
Рэд расч = Pэд/0,8 (кВА)
К примеру, пылесос, для которого указано Р=2 кВт, для генератора будет представлять нагрузку 2,5 кВА. Для активной нагрузки cos φ = 1. Поэтому, если обогреватель потребляет 2 кВт, то нагрузка для генератора будет равна 2 кВА.
Выбор дополнительного генератора по мощности, изображение №4
Пусковые нагрузки
Самыми сложными моментами для электрических цепей являются моменты включения и выхода в рабочий режим электроприборов. При этом происходит кратковременное, но значительное превышение максимального тока потребления агрегата. Выход на рабочий режим, к примеру, компрессора холодильника или двигателя погружного насоса сопровождается резким скачком потребляемого тока от электросети. Это следует учитывать при расчете соответствующей нагрузки в виде повышающего пускового коэффициента Кпуск. Его значения для бытовых приборов следующие:
холодильник – 3;
телевизор, пылесос и электроплита – 1,1;
стиральная машина – 1,5;
микроволновая печь – 2.
Для электроинструмента повышающий коэффициент будет следующим:
электродрель – 1,1;
циркулярная пила – 1,5;
сварочный аппарат – 4;
бетономешалка с электроприводом – 3;
погружной насос – 7.
В некоторых асинхронных генераторах применяется стартовое усиление для поддержки больших пусковых токов. Если потребляемый от генератора ток превысит установленную максимальную величину, специальное устройство подключает к конденсаторам основного возбуждения дополнительно еще несколько конденсаторов. Тем самым производительность генератора существенно возрастет и будет скомпенсировано падение напряжения, вызванное высокой нагрузкой.
Температурные режимы
Номинальная мощность ЭГ декларируется для температуры окружающей среды +25о С. Если температурные условия применения ЭГ будут отличаться от тех, которые учитывались при выборе, то необходимо произвести проверку и ее корректировку. При низкой температуре окружающей среды (менее +10о С) ЭГ должна быть оснащена подогревателем двигателя для обеспечения быстрого и надежного его запуска. ЭГ может комплектоваться дополнительными подогревателями электронного оборудования, генератора. Затраты на обогрев должны быть учтены при определении максимальной потребляемой мощности в виде составляющей Робогрев.
Потери мощности
При расчетах требований к ЭГ нужно также учитывать потери электроэнергии в кабельных сетях и на собственные нужды ДЭС. Максимальная расчетная нагрузка ЭГ в этом случае составит
Pсум расч. = Pсум х Кпот/ Ксн (кВт), где
Кпот – коэффициент, учитывающий потери, в сетях до 250 В он равен 1,1, до 500 В – 1,05;
Ксн – коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на собственные нужды ЭГ составляет 0,95-0,97.
Основной и резервный генератор
На расчет мощности генератора влияет основной режим его работы. Если это будет ваш основной энергоснабжающий узел, то из соображений надежности и долговременной работы нагрузка не должна превышать 60-80 % мощности ЭГ. При использовании его в режиме резерва нагрузка должна быть в пределах 70-90 % от мощности станции. Это означает, что мощность выбираемого ЭГ для постоянной работы должна превышать нагрузку в 1,25-1,67 раза (в среднем – в 1,43 раза), а резервного ЭГ – в 1,11-1,43 раза (в среднем в 1,25 раза). Этот корректирующее значение называется коэффициентом режима работы Креж.
Расчет мощности генератора
После рассмотрения основных факторов, влияющих на потребляемую и генерируемую мощности генератора, можно скорректировать основную формулу расчета требуемого показателя генератора:
Pсум расч=( Pэд х Кпуск /cos φ + Р нагр + Р осв + Р др + Робогр ) х Кпот/ Ксн х Креж, где
Pсум расч – суммарная расчетная мощность генератора;
Pэд – электродвигателей;
Кпуск – пусковой коэффициент;
cos φ – коэффициент реактивной мощности;
Р нагр – нагревательного оборудования;
Р осв – освещения;
Р др – других потребителей;
Робогр – затраты на собственный обогрев ДЭС;
Кпот – коэффициент потерь;
Ксн – коэффициент затрат энергии на собственные нужды ДЭС;
Креж – коэффициент режима работы.
Рекомендации по расчету
Для расчета требуемой мощности генератора для ваших нужд необходимо учесть все влияющие факторы, составить реестр всех потребителей, для современных электроприборов может потребоваться стабилизатор напряжения. Желательно учет потребляемой электроэнергии производить по паспортным данным максимальных их значений. Для собственного бизнеса следует учесть возможность введения новых агрегатов и потребителей – генератор покупается не на один год или сезон. При выборе ориентируйтесь на номинальную мощность генератора – это показатель стабильной работы на длительных промежутках времени. Максимальное ее значение используется во временном режиме, не более 0,5 часа, после которого ЭГ либо отключается, либо переходит в номинальный режим работы.