Jaki agregat prądotwórczy do domu lub budynku?
Najpierw przygotuj listę rzeczywistych odbiorników, które mają działać podczas zasilania rezerwowego. Zsumowanie tabliczkowych kilowatów nie wystarcza: agregat ma osobny limit mocy czynnej kW (napęd spalinowy) i mocy pozornej kVA (alternator), a załączanie silników powoduje przejściowe obciążenia. Kalkulator przeprowadza bilans kW, kvar, obciążenia fazowego i kolejnych etapów załączania. Nie dobiera automatycznie konkretnego modelu ani nie symuluje regulatora AVR.
Jeżeli nie masz jeszcze zestawienia odbiorników, najpierw sporządź bilans mocy instalacji. Dla osobnego napędu sprawdź prąd rozruchowy silnika.
Jak liczymy kW, kvar i kVA bez błędnego sumowania?
Każdy odbiornik ma czynną moc P i bierną Q. W stanie ustalonym uwzględniamy udział pracy ku i rozdział na fazy. Dla każdej fazy z osobna obliczamy sumy Pf i Qf; wynikowa moc pozorna fazy wynosi Sf = √(Pf² + Qf²). Moc całkowita wynosi P = ΣPf, Q = ΣQf; suma wartości |S| poszczególnych odbiorników może być większa niż wynik ze zsumowanych P i Q.
Dla trójfazowego agregatu w przyjętym modelu faz L–N odpowiada temu obciążenie znamionowe 3 × max(SL1, SL2, SL3). Dzięki temu odbiorników jednofazowych nie ukrywamy w średniej trójfazowej. Nie zastępuje to weryfikacji dopuszczalnej asymetrii prądów, obciążenia przewodu N, zawartości harmonicznych ani możliwości obciążania jednofazowego konkretnego alternatora.
Rezerwa agregatu: dlaczego 20% to nie zawsze „razy 1,2”?
Przez rezerwę rozumiemy procent niewykorzystanej znamionowej mocy agregatu. Przy r = 20% dopuszczamy więc obciążenie stałe do 80% jego znamionowych kVA i kW. Minimalne wymagane znamionowe kVA otrzymujemy z większej z dwóch wielkości: [3 × max(Sf)]/(1−r) oraz P/[cos φn × (1−r)]. Drugi warunek uwzględnia nominalny współczynnik mocy zespołu. Jest to kryterium statyczne, nie gwarancja prawidłowego rozruchu.
W kalkulatorze nie zaokrąglamy wyniku do 20, 30, 50 czy 100 kVA – producent może oferować inne moce dla PRP, ESP i COP. Rozróżnij również nominalną moc elektryczną agregatu od mocy silnika odbiornika i mocy mechanicznej jego wału.
Rozruch silnika i kolejność załączania
W każdym kroku przyjmujemy wszystkie wcześniejsze odbiorniki w stanie ustalonym, odbiornik uruchamiany z podanymi chwilowymi P i Q, a późniejsze urządzenia jako wyłączone. Dzięki temu powstaje profil etapów. Obciążenie chwilowe może przewyższać ustalone, ale nie wolno z niego wprost wyliczyć zdolności rozruchowej alternatora bez modelu producenta – w czasie rozruchu znaczenie mają reaktancje generatora, układ wzbudzenia, zapad napięcia, charakterystyka momentu silnika i zdolność silnika spalinowego do przyjęcia skoku kW.
Rozruch gwiazda–trójkąt, bezpośredni, softstart i falownik mogą powodować różne wartości wejściowe. Wprowadź chwilowe P oraz Q pobierane z agregatu dla wybranego sposobu sterowania, zamiast automatycznie mnożyć znamionowe kW przez umowny współczynnik. Parametry uzyskasz z producenta lub pomiarów. Szczegółowe zagadnienia opisują instrukcje Cummins dotyczące doboru zespołów prądotwórczych.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Najpierw wprowadzaj odbiorniki krytyczne, które uruchamiają się automatycznie, dopiero potem silniki o dużych prądach rozruchowych. Dla agregatu z przełącznikiem SZR uzgodnij opóźnienia załączania, aby urządzenia nie startowały jednocześnie. Nie uznawaj zielonej oceny mocy ciągłej za potwierdzenie dopuszczalnego zapadu napięcia przy rozruchu.
Kiedy wynik nie wystarcza do zakupu agregatu?
Potrzebna jest weryfikacja producenta: mocy PRP/ESP/COP dla temperatury, wysokości i paliwa; współczynnika mocy i wymaganego przewzbudzenia; zdolności alternatora do startu silnika przy dopuszczalnym zapadzie napięcia; charakterystyki silnika spalinowego i reakcji częstotliwości; składowej niezerowej i neutralnej przy asymetrii; odkształceń prądu UPS, falowników i prostowników; ewentualnej pracy równoległej; ochrony przeciwporażeniowej oraz parametrów układu ATS/SZR.
Nie wszystkie modele pozwalają na równomierne obciążenie jednofazowe, a łączna moc pozorna zasilana przez prostowniki nie zawsze odpowiada prostemu modelowi P/Q dla sinusoidy podstawowej. Ostateczny dobór agregatu powinien wynikać z dokumentacji konkretnej serii i testu rozruchu.
Jak odczytać wynik i co oznaczają błędy?
Przy pustym, ujemnym P albo ku poza zakresem [0,1] zobaczysz czerwony komunikat pod danym polem i wynik zostanie wstrzymany. Odczyty liczbowe reprezentujemy dokładnymi ułamkami na podstawie wpisanych cyfr dziesiętnych. W przypadku pierwiastków wyświetlamy dokładną postać wraz z rozwinięciem pomocniczym, bez podejmowania decyzji na liczbach zaokrąglonych. Limit rozruchowy jest oceniany tylko wtedy, gdy podano udokumentowaną dopuszczalną wartość dla właściwych warunków. W pozostałych przypadkach rozruch pozostaje nieweryfikowany, nawet jeżeli kW/kVA w stanie ustalonym mieszczą się w danych znamionowych.
Agregat jednofazowy czy trójfazowy?
Ten formularz opisuje agregat trójfazowy z odbiornikami 3F i 1F L–N. Dla odbiorników wyłącznie jednofazowych często sensowniejszy jest model jednofazowy; jednak doboru nie można sprowadzić do prostej zmiany liczby faz, bez sprawdzenia znamionowej mocy jednej fazy i dokumentacji producenta. Przy 3F największa faza i prąd przewodu neutralnego mogą ograniczać dopuszczalne obciążenie wcześniej niż suma kW budynku.
Powiązane kalkulatory elektryczne
Źródła techniczne i ograniczenia
Cummins – Application Manual: Generator Sets – bilans obciążeń, etapowanie rozruchów, ograniczenia dynamiczne, asymetria i odbiorniki nieliniowe.
Cummins – Generator Sizing, GenSize PowerHour – analiza kW/kVA i etapów rozruchu.
Schneider Electric – Soft starter powered by a generator – wpływ rozruchu i zapadu napięcia.
Punkt odniesienia dla wymagań eksploatacyjnych: rodzina norm ISO 8528; wydajność zespołu i dopuszczalne warunki muszą zostać potwierdzone przez producenta.