Oferta

DOBÓR I ZASTOSOWANIE AGREGATÓW PRĄDOTWÓRCZYCH


           Spalinowe agregaty prądotwórcze ze względu na uzyskiwane parametry znajdują szerokie zastosowanie jako stałe lub awaryjne źródła energii elektrycznej wszędzie tam gdzie nie ma stałych źródeł zasilania albo mogą wystąpić przerwy w jej dostawie. 

           Zastosowane w agregatach jedno lub trójfazowe prądnice o konstrukcji jednołożyskowej są synchroniczne, samowzbudne, bezszczotkowe, z wewnętrznym regulatorem napięcia i klasie izolacji H. Połączenie ich z silnikami spalinowymi pozwala uzyskać optymalną jakość wytwarzanej energii elektrycznej, Dodatkowo posiadają dużą odporność na zakłócenia dynamiczne. Przy doborze agregatów do odpowiednich zastosowań należy pamiętać o oddziaływaniu odbiorów, np. silniki indukcyjne podczas rozruchu pobierają kilka razy więcej mocy biernej niż podczas normalnej pracy a odbiorniki nieliniowe, w tym także przetwornice i prostowniki, wytwarzają zakłócenia harmoniczne mogące mieć wpływ na stabilizację parametrów. 

           Agregat prądotwórczy w wersji specjalnej przystosowany jest do awaryjnej dostawy energii elektrycznej (stand-by). Jest on odporny na chwilowe przeciążenia do 100% znamionowej mocy pozornej w czasie 1 sekundy, przy której odchylenie parametrów prądnicy jest zgodne z jej charakterystyką a czas stabilizacji parametrów agregatu prądotwórczego jest mniejszy niż 1 sekunda. 

          Różnorodność produkowanych wersji i wariantów agregatów prądotwórczych pozwala na zastosowane ich do ciągłego lub awaryjnego zasilania urządzeń energetycznych, zgodnie z charakterystykami odpowiednich typów konstrukcji. 

Dobór agregatu jednofazowego 
          Przy doborze jednofazowego zespołu prądotwórczego, w zależności od ilości i rodzaju zasilanych urządzeń, oraz na podstawie okresowego pomiaru energii elektrycznej należy ustalić tzw. współczynnik równoczesności, który pozwoli określić zapotrzebowanie mocy w stosunku do mocy zainstalowanych odbiorników, a tym samym pośrednio moc agregatu. Te same zestawienia można wykonać bez pomiarów energii. Praktyka pokazuje, że rzeczywisty pobór mocy jest z reguły wyższy niż przybliżone zestawienie. Zwykle moc załączanych odbiorników winna wynosić około 60 - 70% mocy znamionowej zespołu prądotwórczego.   Przy podłączeniu silników indukcyjnych jednofazowych należy pamiętać, że posiadają one prąd rozruchu pięciokrotnie lub więcej razy większy od znamionowego. Takie silniki stosuje się m.in. do napędu pomp cieczy brudnych, hydroforów i lodówek. W tych i innych przypadkach przy doborze odpowiedniego agregatu prądotwórczego należy się posłużyć instrukcją obsługi danego urządzenia.

Dobór zespołu trójfazowego 
          Przy doborze trójfazowego agregatu prądotwórczego, w zależności od ilości i rodzaju zasilanych urządzeń oraz na podstawie okresowego pomiaru energii elektrycznej również należy ustalić tzw. współczynnik równoczesności, który pozwoli określić zapotrzebowanie mocy w stosunku do mocy zainstalowanych odbiorników, a tym samym pośrednio określi moc agregatu prądotwórczego. Te same zestawienia można wykonać bez pomiarów energii. Praktyka pokazuje, że rzeczywisty pobór mocy jest z reguły wyższy niż przybliżone zestawienie. Zwykle moc załączanych odbiorników winna wynosić około 60 - 70% mocy znamionowej agregatu prądotwórczego dla pracy w kategorii AC1. Tak określona moc posiada rezerwę niezbędną do procesów uruchamiania urządzeń elektrycznych. Dla pracy w kategorii AC2 i AC3 należy pamiętać, że moc silnika elektrycznego podana na tabliczce znamionowej określa jego znamionową moc mechaniczną na wale przy znamionowym współczynniku mocy cosφ. Określenie zapotrzebowania mocy zawsze powinno zawierać analizę warunków i zapotrzebowania prądowego. 

          Tutaj także należy zauważyć, że z gniazd lub zacisków jednofazowych prądnic trójfazowych nie można odebrać więcej niż 50% mocy znamionowej agregatu, a także asymetria obciążenia poszczególnych faz w prądnicach trójfazowych nie może być większa niż 30%.

           W szczególności należy mieć na uwadze rozruch silników indukcyjnych klatkowych w kategorii AC3, charakteryzujący się wysokim prądem rozruchowym IR, którego zależności (krotności) w stosunku do prądu znamionowego IN są następujące:
- załączenie bezpośrednie IR : IN = 4 ÷ 6
- załączenie za pomocą przełącznika gwiazda-trójkąt IR : IN = 2 ÷ 3- załączenie poprzez przetwornicę częstotliwości IR : IN = 1,5 ÷ 3
- załączenie poprzez przekształtnik fazowy IR : IN = 2 ÷ 4

Następnie należy uwzględnić dopuszczalny dynamiczny spadek napięcia na zasilanych urządzeniach o wysokim zapotrzebowaniu mocy rozruchowej, które wynoszą odpowiednio:
- do 10% dla odbiorów czułoprądowych, urządzeń elektronicznych, oświetlenia specjalnego, itp,
- do 20% dla standartowych instalacji w budynkach mieszkalnych i zakładach przemysłowych, 
Należy pamiętać także o spadku napięcia na linii zasilającej i obliczyć dopuszczalną długość przewodu zasilającego przy określonym przekroju.
 

         Do określenia zapotrzebowania mocy rozruchowej do zasilania odbiorników o wysokim prądzie rozruchu i po uwzględnieniu dynamicznego spadku napięcia moc tę ustala się w następujący sposób:
MR = 1,3 x P x IR : IN 
gdzie:
MR - moc rozruchowa,

P - moc czynna odbiorników w kVA, 
IR - prąd rozruchowy w A,
IN - prąd znamionowy w A,

           Po określeniu mocy rozruchowej i uwzględnieniu dynamicznego spadku napięcia należy przystąpić do wyliczenia mocy znamionowej agregatu prądotwórczego. Ostatecznie powinno się wybrać odpowiednio większy agregat prądotwórczy ze względu na rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną i ze względu na wzrost postępu technicznego. Dla zabezpieczenia się pod przyszłe zapotrzebowanie na energię elektryczną zaleca się zastosować 20% rezerwę.

Przykładowy dobór agregatu prądotwórczego: 
          Zasilany ma być silnik indukcyjny trójfazowy o następujących parametrach:
obroty - 3000 min-1, 
moc znamionowa P = 5 kW 
współczynnik mocy - cosφ = 0,80 
prąd znamionowy IN = 5 A 
prąd rozruchowy IR = przy połączeniu bezpośrednim IN x 6 - przy połączeniu gwiazda-trójkąt IN x 2 
rozruch pod obciążeniem - 75 % mocy znamionowej, 
dopuszczalny dynamiczny spadek napięcia - 20 %, 

Moc rozruchowa dla połączenia bezpośredniego wyniesie: 
MR = 1,3 x P x IR : IN
MR = 1,3 x 5 kW x 30 A : 5 A
MR = 39 kVA
Moc rozruchowa dla połączenia gwiazda-trójkąt: 
MR = 1,3 x 5 kW x 10 A : 5 A
MR = 13 kVA

          Zatem do zasilania przykładowego silnika indukcyjnego powinno się wybrać agregat prądotwórczy o mocy znamionowej 40 kVA dla rozruchu bezpośredniego lub o mocy minimum 13 kVA dla rozruchu łagodnego.