Меню

Как определить мощность генератора электростанции



Как рассчитать мощность генератора?

Мощность любой вырабатывающей электроэнергию установки обязательно приводится в ее паспортных данных, то же касается и дизель-генераторов. Расчет ее необходимого значения логично сводится к суммированию потребляемой мощности нагрузки на энергоустановку и, на первый взгляд, может показаться достаточно простым. Тем не менее, обязательно следует учитывать следующие факторы:

  • размерность параметра мощности, приводимого в технических данных оборудования, — кВА или кВт;
  • значение приводимой мощности оборудования — максимальная или номинальная;
  • наличие в паспортных данных значения коэффициента мощности — cos φ;
  • тип нагрузки подключаемого оборудования — активная или реактивная;
  • величина пускового тока у реактивной нагрузки;
  • реальный режим эксплуатации подключенных нагрузок — одновременно или раздельно.

Последний фактор рекомендуется иметь в виду только при полной уверенности в раздельном использовании электрооборудования во избежание неудобств при его эксплуатации. А расчет мощности генератора следует начать с приведения этого параметра для каждой единицы подключаемого оборудования к единой размерности с учетом ее типа.

Расчет мощности электрооборудования для подключения к дизель-генератору

Если электроприбор всю потребляемую электроэнергию преобразует в том или ином виде на нагрев, то он является для сети переменного тока активной нагрузкой, не имеющей реактивной составляющей в виде емкости или индуктивности. Таковы осветительные и нагревательные приборы. Таким образом, если на этикетке электрочайника значится 2 кВА, то это будет эквивалентно 2 кВт нагрузки для генератора. Потребляемая мощность в данном случае — произведение значения тока I в цепи нагрева чайника и подводимого к нему напряжения U (действующее значение 220 В).

Иная ситуация возникнет, если нагрузка будет реактивной, то есть содержащей емкостную или индуктивную составляющую. В этом случае активная мощность электрооборудования может быть корректно рассчитана только с использованием коэффициента cos φ по формуле

Читайте также:  Расчет мощности тэнов треугольник

и будет меньше, чем реальная нагрузка на генератор, поскольку ему приходится тратить энергию и на реактивную составляющую. Эта поправка обязательно должна учитываться при подключении оборудования, содержащего электродвигатели. Среднее значение cos φ для современных электродвигателей — приблизительно 0,8. Таким образом, пылесос, для которого указана мощность 2 кВт, для генератора будет представлять нагрузку 2,5 кВА.

Пусковая мощность оборудования

Точней будет говорить о пусковом токе различных агрегатов, возникающем при их включении. Выход на рабочий режим, к примеру, компрессора холодильника или двигателя погружного насоса сопровождается резким скачком потребляемого тока от электросети. Нетрудно представить, какова эта перегрузка будет для сварочного аппарата. Эту особенность также следует учитывать при расчете мощности соответствующей нагрузки в виде повышающего коэффициента. Его приблизительные 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.

Можно, правда, отметить, что в ряде моделей дизель-генераторов применяются специальные средства для нейтрализации пусковых токов в нагрузке. Но использовать эту систему для сварочного аппарата нельзя в силу принципа его функционирования. Ведь сварка — это постоянное возникновение пускового тока.

Требуемая мощность генератора

Очевидно, что требуемая мощность ДГУ должна быть не меньше, чем сумма рассчитанных с помощью вышеприведенных данных нагрузок. Возможна приблизительная оценка при помощи калькулятора расчета мощности дизель-генератора.

В любом случае, определенный запас по мощности следует принять во внимание, поскольку это уменьшит нагрузку на установку, сократит расход топлива и увеличит ресурс силового агрегата.

Источник: Компания «Техэкспо»

Читайте также:  Чем больше мощность тем больше платить

Источник

Как рассчитать мощность генератора?

Мощность – это основная характеристика при выборе электрогенератора. И от того, насколько правильно вы ее рассчитаете, будет зависеть стабильность и бесперебойность работы генераторной установки.

Порядок определения требуемой мощности одинаков для бензиновых, газовых и дизельных электрогенераторов. Первым делом необходимо понять, для подключения каких приборов и с какой нагрузкой вы покупаете генератор.

Нагрузку можно разделить на 2 вида:

Активная. При использовании таких электроприборов вся электроэнергия уходит на выделение тепла.

Например: утюг, электрочайник, электрическая кофеварка, тостер, лампочки, электроплита, обогреватели помещений, персональные компьютеры, телевизоры и т.д.

У электроприборов данной группы потребление тока при включении такое же, как и при рабочей эксплуатации.

Чтобы подсчитать необходимую мощность для приборов с активной нагрузкой нужно суммировать все их значения. Например, для подключения 10 ламп накаливания по 60 вТ и электроплиты на 3000 вТ мощность генератора должна быть не менее 3600 вТ (3,6 кВт).

Реактивная нагрузка есть у тех приборов, которые оснащены электрическими моторами. Электромоторы в момент старта требуют в разы больше электроэнергии, чем в ходе текущей работы.

Приборы с реактивной нагрузкой: строительные инструменты — шлифовальные машины, электролобзики, перфораторы, компрессоры, оборудование для сварки; садовая техника; насосные системы; холодильное оборудование.

Для таких приборов доля энергии преобразуется в тепло (активная), а остальная часть образует электромагнитные поля (реактивная).

Чтобы рассчитать необходимую мощность генератора вам потребуется узнать показатель, отражающий долю реактивной энергии — cosФ или коэффициент мощности . Например, если cosФ равен 0.8 — это значит, что 80% потребляемой энергии – активная, 20% — реактивная

В технических документах или на самом приборе вы сможете найти необходимые данные: активную мощность и cosФ. Чтобы рассчитать полную мощность, потребуется показатель активной мощности разделить на cosФ.

Читайте также:  Лазерный станок упала мощность

Пример расчета. Для перфоратора активная мощность P = 700 вТ, коэффициент мощности cosФ = 0,8
При расчете используем формулу P/cosФ
Полная мощность составляет 700/0,8 = 875 вТ

Еще один важный показатель при подборе генератора — пусковые токи потребителя . Пусковые токи — короткие перегрузки, которые присутствуют при запуске приборов, обладающих реактивной мощностью. Пусковые токи возникают на очень малое время, но если их не учесть, генератор может либо не стартовать, либо полностью выйти из строя.

Источник

Как определить мощность генератора электростанции



Как подобрать мощность дизельной электростанции?

К нам часто обращаются с вопросами о правилах расчета мощности дизельных электростанций. Вот лишь несколько примеров.

  • Предполагаем, что для снабжения офиса нужна дизельная электростанция 30 кВт. Купить ли эту установку, или подойдет электростанция меньшей мощности?
  • Больше миллиона стоила нам дизельная электростанция 200 кВт. Цена станции оправдает ожидания? Или для снабжения мастерской стоило взять оборудование чуть дороже, но с запасом мощности?
  • Справится ли с резервированием рабочего поселка дизельная электростанция 100 кВт? Купить ли оборудование мощнее?

Волнение заказчиков вполне понятно. К выбору мощности дизель-генератора стоит подходить очень внимательно. Ведь если эта характеристика подобрана неверно, то, в будущем вас может ожидать целый букет проблем.

Бывает, что клиенты на глаз и по наитию определяют, что для проекта нужен дизельный генератор 100 кВт. Купить, между тем, им стоило бы что-то мощнее. В итоге — перегрузка агрегата, снижение срока эксплуатации из-за длительной работы на предельных режимах, большой расход топлива.

Конечно, если вы не профессиональный инженер, лучше не полагаться на собственные знания, а обратиться за консультацией к специалистам. Но сам принцип расчета требуемой мощности дизельной электростанции лучше представлять себе хотя бы в общих чертах. Это элементарно упростит вам задачу выбора агрегата.

Элементарный расчет требуемой мощности

Необходим дизель-генератор для загородного дома, где семья проживает постоянно.

Мощности должно хватить на то, чтобы обеспечить освещение и отопление помещений, работу кондиционера и системы подготовки воды. А также запитать бытовые приборы: холодильник, микроволновую печь, телевизор, пылесос и стиральную машину.

Подойдет ли для этого ДГУ мощностью 25 кВт или все-таки придется выбрать дизельный генератор 30 кВт, цена которого – значительно выше?

Шаг 1. Определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов.

Прежде чем запрашивать у производителей цены на дизельные генераторы 30 кВт – разберитесь с потребителями, которых агрегат будет питать. Все электроприборы, которые находятся в вашем доме, делятся на резистивные и индуктивные. В составе резистивных приборов нет электродвигателя. Они потребляют активную мощность и преобразуют ее в свет или тепло. Это лампы накаливания, кухонные плиты, любые нагревательные приборы.

Индуктивные – это приборы, которые работают от электродвигателя. Например, компрессор, дрель, холодильник. На короткий промежуток времени после запуска такого оборудования возникает пусковой ток. Он может в несколько раз превышать номинальную мощность агрегата. Поэтому для запуска таких приборов требуется дополнительная мощность.

Как определить мощность и коэффициент пускового тока оборудования? Ищем информацию в паспорте устройства, в инструкции по применению или на заводской табличке/наклейке. Если нет возможности точно узнать, какой мощности приборы, которые вы собираетесь подключить, воспользуйтесь таблицей приближенных значений.

Тип потребителя Номинальная мощность, Вт Мощность при пуске, Вт Требуемый коэффициент запаса
Циркулярная пила 1100 1450 1,3
Дрель электрическая 800 950 1,2
Шлифовальная машинка 2200 2800 1,3
Перфоратор 1300 1600 1,2
Пылесос 1400 1700 1,2
Подвальный вакуумный насос 4000 4000 4
Холодильник 600 2000 3,3
Кондиционер 1000 3500 3,5
Стиральная машина 1000 3500 3,5
Обогреватель-радиатор 1000 1000 1
Лампа накаливания 500 500 1
Электроплита 6000 6000 1
Электропечь 1500 1500 1
Электрочайник 2000 2000 1
Микроволновая печь 800 1600 2
Телевизор 500 500 1
Электромясорубка 1000 до 7000 До 7
Утюг 1000 до 7000 До 7
Читайте также:  Энергетика больших мощностей нового поколения

Шаг 2. Сложить мощности всех потребителей. Добавить запас 20%.

Берем номинальные мощности и умножаем их на коэффициент запаса. Так мы закладываем в мощность пусковые токи индуктивных приборов. В нашем случае сумма мощностей всех приборов составила 24 кВт.

К этому числу следует добавить еще 20%. Эта дополнительная мощность покроет неточности в расчетах и даст возможность в будущем увеличить количество потребителей электроэнергии. Получается, что для резервного энергоснабжения загородного дома из нашего примера потребуется дизельная электростанция 30 кВт. Купить такую ДГУ лучше у производителя. А ее цена зависит от множества факторов: марка двигателя, положенного в основу установки, степень автоматизации, исполнение. Ориентируйтесь на то, что самый дешевый дизельный генератор 30 кВт купить получится не меньше, чем за стоимость нового легкового автомобиля отечественной сборки.

Освещение 2 x 1 = 2 кВт
Обогреватель 1 x 1 = 1 кВт
Кондиционер 1 х 3,5 = 3,5 кВт
Насос для воды 4 х 4 = 8 кВт
Холодильник 0,6 х 3,3 = 2 кВт
Телевизор 0,5 х 1 = 0,5 кВт
Пылесос 1,4 х 1,2 = 2 кВт
Стиральная машина 1 х 3,5 = 3,5 кВт
Микроволновая печь 0,8 х 2 = 1,6 кВт
Итого: 24 кВт

Шаг 3. Проверить оптимальность мощностного диапазона

Но не спешите тут же смотреть все дизель генераторы 30 кВт, которые предлагаются на рынке. Есть еще один способ убедиться, что вы определили требуемую мощность правильно.

Электроагрегат работает в оптимальном режиме лишь в том случае, когда подключенная к нему нагрузка составляет от 40 до 80% мощности станции. Дизель-генератор не должен работать на пределе своих возможностей, но и слишком низкая нагрузка вредит его способностям. Если в вашем расчете учтено много приборов, но далеко не все из них используются постоянно, можно немного уменьшить запас мощности, ограничившись 10-15%.

В нашем случае все рассчитано идеально. Среди учтенных приборов 5 работают постоянно, а значит, считаются минимально возможной нагрузкой. Это освещение, отопление, холодильник, вентиляция и снабжение дома водой. Все вместе они составляют 52% полной мощности электростанции. С верхней границей тоже все в порядке. При одновременном подключении всех приборов к дизель-генератору, он будет загружен на 80%. Корректировать добавленный запас мощности не нужно — дгу 30 кВт отлично справится с задачей.

Расчет мощности для «тяжелых» потребителей

Дизель-генератор будет работать на буровой установке – обеспечивать запуск ротора и насоса.

Насос потребляет 16 кВт. Но его пусковой ток – в семь раз больше. Ротор потребляет 9 кВт при стартовом токе в 45 кВт.

Подойдет ли дизельная электростанция 200 кВт для привода механизмов буровой установки? Или стоит купить ДГУ с запасом мощности?

Электроприводы насосов, роторов, лебедок имеют очень большие пусковые токи. При этом значение коэффициента мощности остается небольшим. Как это учитывать при выборе мощности электростанции?

Необходимо сложить пусковые токи одновременно запускаемых потребителей и убедиться в том, что полученная сумма не превышает возможностей станции. То есть электрогенератор способен вырабатывать максимальное значение в течение короткого времени.

Читайте также:  Расчет мощности тэнов треугольник

В нашем случае при сложении пусковых токов получилась цифра 157 кВт. Такую мощность могут вырабатывать сразу несколько моделей, и теперь главное – выбрать ту, для которой режим будет наиболее оптимальным. Так, рассматривать для проекта ДГУ номинальной мощностью 150 кВт чревато проблемами. Агрегат хоть и потянет стартовые скачки мощности, но долго проработать не сможет. Приобретать станцию 250 кВт тоже не имеет смысла. Придется раскошелиться, но при этом техника будет работать не в полную силу – это тоже плохо для ее ресурса. Для данного проекта стоит выбрать дизельный генератор 200 кВт, цена которого позволит не потратить лишних денег, а способностей хватит, чтобы справиться с высокими пусковыми токами без ущерба для собственной работоспособности.

Есть и другие варианты, которые помогают предотвратить чрезмерное увеличение пусковых токов. Например, потребителей можно разбить на группы с заранее заданной временной последовательностью пуска через 30-60 секунд. В таком случае снабдить буровую электричеством смогут и дизельные генераторы 100 кВт.

Ротор = 45 кВт
Насос = 16 x 7 = 112 кВт
Итого: 157 кВт

Подбор мощности для варьирующихся нагрузок

Требуется дизель-генератор для котельной – резервировать вспомогательное электрооборудование теплоисточников.

Уровень потребления котельной меняется в зависимости от сезона. Летом потребление небольшое — дизельная электростанция 100 кВт будет работать на четверть своих возможностей. Тем не менее, зимой мощности нужно больше и единственным решением кажется тот самый дизельный генератор 100 кВт, цена которого неоправданно высока для такого сезонного режима работы.

Существует три режима работы ДГУ. Продолжительный, когда вы нагружаете ДЭС на 70% и она работает 24 часа в сутки. Основной режим, когда электростанция нагружается на 90% и работает 6-8 часов в сутки. И резервный режим, когда вы нагружаете агрегат по «полной», но он работает всего 500 часов в год.

В паспорте любого дизель-генератора указаны две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) — номинал, вырабатывая который, дизельная электростанция будет чувствовать себя комфортно. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) — номинал, вырабатывая который, ДЭС будет работать на максимуме своих возможностей. На первый показатель стоит ориентироваться, когда вы покупаете ДГУ для основного и продолжительного режимов работы. На второй – когда рассматриваете вариант использования ДГУ в качестве резервного источника питания.

Но в случае с котельной все гораздо сложнее. Режим работы не подходит под стандартные схемы. Агрегат, который по всем параметрам годится для проекта, на самом деле, принесет больше проблем, чем пользы. Не лучшим решением проблемы будет единичная дизельная электростанция 100 кВт. Цена решения и правда получится слишком высокой. Ведь летом, когда котельной требуется лишь 25% мощности станции, потребуется дополнительная искусственная нагрузка. Иначе обеспечить работоспособность и долговечность генератора не получится.

В подобных задачах стоит в принципе отказаться от идеи единичных электростанций и закрыть каталоги, в которых представлены дизель генераторы 100 кВт. Отличным вариантом для объектов с варьирующейся нагрузкой станет энергокомплекс – связка из нескольких электростанций. Энергокомплекс позволяет изменять рабочий режим в зависимости от потребностей. Установки могут действовать по-отдельности, а могут объединить усилия и работать синхронно. Так, зимой дуэт дизель-генераторов мощностью по 50 кВт каждый способен вырабатывать сразу 100 кВт энергии. А летом одна из станций прекратит свою работу, оставив дела компаньону. К тому же, обычно несколько установок стоят на 20-30% дешевле, чем единичная электростанции большой мощности.

Учиться лучше всего на примерах из реальной жизни. Мы подробно рассмотрели несколько кейсов по выбору мощности дизельных электростанций. Надеемся, что в нужный момент эти истории помогут разобраться: нужна вам дгу 100 кВт или стоит рассматривать для своего проекта исключительно дизельные генераторы 200 кВт.

Источник

Калькулятор расчета мощности электростанции

Выбор генератора следует начинать с расчета его мощности. Важно помнить, что она должна быть не только достаточной для снабжения электроэнергией конкретного объекта, но и исключать недостаточную нагрузку (работу вхолостую).

Читайте также:  Определение мощности насоса кпд насоса

Чтобы упростить для своих клиентов эту нелегкую задачу, мы создали специальный калькулятор, при помощи которого можно легко рассчитать мощность генератора. Для этого:

  • Шаг №1
    Напротив каждого из приведенных бытовых приборов обозначьте количество устройств, работающих синхронно (т.е. в одно время). Это позволит определить максимальную нагрузку и мощность генератора, которая действительно Вам необходима.
  • Шаг №2
    Приблизительная необходимая мощность будет рассчитана в нижней части таблицы.
Устройство Мощность
уст-ва (Вт)
Кол-во
приборов
Устройство Мощность
уст-ва (Вт)
Кол-во
приборов
Лампа дневного освещения 23 Насос системы отопления 100
Лампа накаливания 100 Видеомагнитофон 100
Шлифовальная машинка 175 Холодильник 200
Электро-грелка 200 Музыкальный центр 200
Цветной телевизор 250 DVD-проигрыватель 300
Принтер 350 Лобзик 400
Наждак 400 Персональный компьютер 400
Дрель 13мм 450 Шлифовальный станок 450
Кусторез 500 Прожектор 500
Шлифовальная машинка 100мм 550 Опрыскиватель 600
Факс 600 Дрель с перфоратором 13мм 600
Морозильная камера 700 Перфоратор 700
Рубанок 700 Шлифовальная машинка 100мм 750
Фен 1000 Малая газонокосилка 1000
Циркулярная пила 125мм 1000 Малый фрезерный станок 1000
Ленточный шлифовальный станок 1020 Пылесос 1100
Кофеварка 1200 Утюг с отпаривателем 1250
Бетономешалка 1320 Цепная пила 1500
Микроволновая печь 1500 Обогреватель 1500
Тепло-вентилятор 1500 Копировальная машина 1600
Циклевальная машина 2000 Компрессор 2200
Шлифовальная машинка 300мм 2500 Электрочайник 2500
Калорифер 3000 Отбойный молоток 3000
Мойка высокого давления 3500 Сварочный трансформатор 130 А 3500
Стиральная машина 4000
ИТОГО
Подобрать генератор

Для чего следует знать коэффициент мощности?

В предложениях большинства изготовителей можно встретить значение максимальной выходной мощности. Важно помнить, что этот показатель приведен для кратковременной работы генератора (у различных брендов он составляет от несколько секунд до нескольких минут).

Действительное значение номинальной мощности чаще всего ниже (на проценты, а иногда – на их десятки). Предположим, электрическая станция дает 5 кВа. Коэффициент мощности (т.е. косинус угла φ) равняется 0,8. Следовательно, в такой ситуации мы реально получаем только 4 кВт (рассчитывается по формуле 5 кВа х 0,8). Именно в этом заключается различие между кВт и кВА.

Источник