Cómo calcular la capacidad del generador según la corriente de arranque – Pautas de ingeniería de Cummins

Cómo calcular la capacidad del generador según la corriente de arranque – Pautas de ingeniería de Cummins

Seleccionar el correctocapacidad del generador de emergenciaEs fundamental para la rentabilidad y la fiabilidad operativa. A diferencia de los métodos estandarizados para transformadores, China carece actualmente de una fórmula de cálculo unificada para el dimensionamiento de generadores, lo que da lugar a errores comunes:

Selección arbitraria (10-20% de la capacidad del transformador)

Sobredimensionamiento (desperdicio de capital)

Subdimensionamiento (fallas durante emergencias)

El Departamento de Ingeniería de Cummins ofrece estos enfoques validados científicamente:

1. Fase de planificación/diseño preliminar

Regla de oro:
Capacidad del generador = 10-20% de la capacidad total del transformador
Ejemplo: Para un transformador de 2000 kVA → generador de 200-400 kVA

2. Fase de diseño detallado (cálculo basado en la carga)

Clasifique las cargas de construcción en tres categorías:

Visión clave

Modo fuego: Sólo funcionan las cargas críticas

Apagón sin incendio: Las cargas críticas están inactivas

Nunca sume simplemente todas las cargas: esto provoca un sobredimensionamiento del 30 al 50 %

3. Consideraciones actuales iniciales

Tenga en cuenta las corrientes de entrada del motor (normalmente 6 veces la corriente nominal):

Paso 1: Enumere todos los motores con secuencia de arranque

Paso 2: Aplicar factores de diversidad:

Inicios simultáneos: 1.0

Salidas escalonadas: 0,5-0,7

Paso 3: Utilice la fórmula:

Generador kVA = (ΣCargas de funcionamiento + Σ(Corriente de arranque × Factor de diversidad)) / 0,8 (PF)

Ejemplo:

Bomba contra incendios de 100 kW (corriente de arranque de 600 A)

Iluminación de emergencia de 50 kW (sin entrada de corriente)

Factor de diversidad: 0,6

Generador kVA= [(50 + 100) + (600 × 0,6)] / 0,8 = (150 + 360) / 0,8 = 637,5 kVA → Seleccione **650 kVA**

Recomendaciones específicas de Cummins

Para centros de datos/hospitales: agregue un margen del 20 % a la capacidad calculada

Para plantas industriales: utilice software de creación de perfiles de carga (PowerCommand® 4.0)

Metodología de dimensionamiento de generadores de ZTA POWER

Para una selección óptima de la capacidad del generador de emergencia, ZTA POWER recomienda elegir el valor más grande entre los dos métodos de cálculo siguientes, incorporando tanto la diversidad de carga como los requisitos de arranque del motor:

1. Cálculo de la carga base

Fórmula:

P=k×PjηP=ηk×Pj​​

Dónde:

PP =Potencia del generador(kW)

Pj=Kx×PΣPj=Kx×PΣ (Carga calculada)

KxKx​: Factor de demanda (0,85–0,95)

PΣPΣ​: Carga total conectada (kW)

ηη: Factor de desequilibrio de funcionamiento en paralelo (0,9 para varias unidades, 1 para una sola)

kk: Factor de seguridad (1,1)

2. Verificación de la capacidad de arranque del motor

Método A: Requisito de kVA inicial

P=(PΣ−Pm)ηΣ+Pm×K×C×cosâ ¡ψm(kW)P=ηΣ†‹(PΣ​−Pm†‹)†‹+Pm†‹×K×C×cosψm†‹(kW)

Parámetros:

PmPm​: Mayor potencia de arranque del motor/grupo (kW)

ηΣηΣ​: Eficiencia del sistema (0,85)

cosâ ¡ψmcosψm​: PF de arranque del motor (0,4)

KK: Corriente de arranque del motor múltiple (normalmente 6–7x)

CC: Coeficiente del método de inicio:

Directo en línea: 1.0

Y-Δ: 0,67

Autotransformador:

50% de toque: 0,25

65% de toque: 0,42

80% de toque: 0,64

Método B: Limitación de caída de tensión

P=Pn×K×Xd′′×(1ΔE−1)(kW)P=Pn×K×Xd′′†‹×(ΔE1​−1)(kW)

Parámetros:

Xd′′Xd′′​: Reactancia transitoria del generador (0,25)

ΔEΔE: Caída de tensión admisible:

Con ascensores: 20%

Sin ascensores: 25%

Caso especial: Motores accionados por VFD

Para instalaciones que utilizan variadores de frecuencia (VFD)

La corriente de arranque cae a 1,5–2 veces la corriente nominal

Caída de tensión < 5%

Enfoque simplificado: ignorar la corriente de arranque; tamaño basado únicamente en la carga calculada (PjPj​)

Recomendaciones de ZTA POWER

Plantas Industriales: Priorizar el Método A (kVA de arranque) para maquinaria pesada

Edificios comerciales: Enfatizar el método B (estabilidad de voltaje) para cargas sensibles

Enfoque híbrido:

Calcular ambos métodos

Seleccione el valor más alto

Añadir un margen del 10% para una futura expansión

Consejo profesional: para instalaciones de misión crítica (hospitales/centros de datos), realice un análisis transitorio utilizando software como ETAP.

Verifique siempre con pruebas de respuesta transitoria (debe recuperar el voltaje en 2 segundos)