Может ли генератор на сжиженном нефтяном газе мощностью 40 кВт запускать компрессоры систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха во время отключения электроэнергии?

Газовый генератор на сжиженном нефтяном газе (СНГ) мощностью 40 кВт в кожухном исполнении может запускать компрессоры систем HVAC при отключении электроснабжения, однако его пригодность определяется не только рабочей нагрузкой системы.

На возможность надежной работы генератора влияют пусковой ток компрессора, способ пуска двигателя, допустимое падение напряжения и другие подключенные нагрузки.

В этой статье рассматриваются основные электрические и эксплуатационные факторы, которые техническим специалистам следует учитывать при подборе генератора на СНГ для резервного питания HVAC. Это поможет выявить возможные проблемы с запуском до монтажа.

В каких случаях генератор мощностью 40 кВт может запустить компрессор HVAC?

Генератор мощностью 40 кВт может подойти, если его номинальной мощности достаточно для рабочей нагрузки, а его способность выдерживать переходные режимы обеспечивает пуск самого крупного компрессора.

Ответ зависит от конкретных условий: две системы HVAC с одинаковой рабочей мощностью могут предъявлять совершенно разные требования к пуску в зависимости от конструкции компрессора и средств управления пуском.

Сначала проверьте номинальную мощность генератора в резервном режиме, напряжение, частоту, конфигурацию фаз и условия на объекте. Одной маркировки «40 кВт» недостаточно, чтобы подтвердить совместимость.

Затем попросите поставщика генератора оценить всю последовательность пуска с учетом пусковой способности альтернатора и переходной реакции двигателя.

Какая пусковая мощность требуется компрессору?

При прямом пуске асинхронного двигателя пусковой ток может в несколько раз превышать рабочий. Используйте значение тока заторможенного ротора, указанное производителем (LRA), а не расчетный коэффициент.

Для трехфазного двигателя приблизительную пусковую полную мощность можно рассчитать по формуле: пусковая мощность, кВА = √3 × номинальное линейное напряжение × пусковой ток, А ÷ 1 000.

Например, при прямом пуске компрессор с напряжением 400 В и LRA 100 А потребляет при номинальном напряжении приблизительно 69 кВА.

Номинальная полная мощность генератора 40 кВт при коэффициенте мощности 0,8 составляет 50 кВА. Такое сравнение указывает на возможные трудности при пуске.

Однако это не доказывает, что пуск не удастся: пусковой ток меняется при падении напряжения, а альтернатор может кратковременно выдерживать ток, превышающий его длительный номинальный ток.

Но это также не гарантирует успеха. Двигатель, альтернатор, системы управления и компрессор должны совместно восстановить рабочий режим в пределах напряжения и частоты, установленных их производителями.

Какое падение напряжения и время восстановления допустимы для системы?

Пусковой ток вызывает кратковременное падение напряжения. Чрезмерное или продолжительное падение может привести к отключению контакторов, сбросу настроек систем управления, перебоям в работе чувствительных нагрузок или невозможности разгона компрессора.

Запросите у производителя HVAC минимальное пусковое напряжение, допустимую продолжительность его падения и ограничения на повторный пуск. Сопоставьте эти пределы с данными производителя генератора о переходных характеристиках.

При резком изменении нагрузки частота также может снизиться. Убедитесь, что регулятор оборотов и двигатель способны восстановить частоту без срабатывания защитных устройств HVAC.

Импеданс проводки создает дополнительное падение напряжения между генератором и компрессором. При оценке пуска учитывайте длину кабеля, сечение проводников, соединения и импеданс трансформатора.

Могут ли помочь устройство плавного пуска или частотно-регулируемый привод?

Правильно подобранное устройство плавного пуска может снизить пусковой ток за счет постепенного повышения напряжения двигателя. При этом его настройки должны обеспечивать достаточный пусковой момент для нагрузки компрессора.

Частотно-регулируемый привод (VFD) позволяет управлять разгоном и часто снижает пусковой ток. Проверьте совместимость с генератором, входной ток, гармоники и необходимость рекомендуемых фильтров.

Ни одно из этих устройств не гарантирует успешный запуск. Совместно с обоими поставщиками следует проверить ограничения компрессора, схемы обхода, зарядный ток привода и реакцию генератора на нелинейные нагрузки.

Если это возможно, запускайте компрессоры по одному и откладывайте включение несущественных нагрузок. Включайте вентиляторы, насосы и системы управления в соответствии с требованиями производителя HVAC к эксплуатации.

Какие еще нагрузки должен обеспечивать генератор?

Составьте перечень всего оборудования, которое может работать при отключении электроснабжения, включая приточные установки, насосы, освещение, системы управления и критически важные нагрузки здания. Для каждой укажите рабочую и пусковую мощность.

Для каждого этапа пуска суммируйте уже работающие нагрузки и пусковую мощность следующего двигателя. Также проверьте ограничения по длительной активной мощности (кВт), полной мощности (кВА) и фазному току.

Определите наиболее неблагоприятную реалистичную последовательность работы, включая автоматический повторный пуск после кратковременного перебоя. Одновременный пуск компрессоров может превысить допустимую мощность, даже если обычная рабочая нагрузка кажется небольшой.

Отключение части нагрузок и управление переключателем ввода резерва могут предотвратить нежелательное одновременное включение. При пусконаладке проверьте настройки и поведение системы при отказе, особенно если работа HVAC зависит от вспомогательных насосов.

Будет ли подача СНГ достаточной во время отключения электроснабжения?

Топливная система должна обеспечивать достаточную подачу паровой фазы при требуемом давлении во время пуска, изменения нагрузки и продолжительной работы при самой низкой ожидаемой температуре на объекте.

Важны производительность испарения резервуара, уровень жидкого топлива, регуляторы, диаметр трубопровода и другие потребители топлива, работающие одновременно. Полную установку должен проверить квалифицированный поставщик СНГ.

Оцените ожидаемую продолжительность работы по данным о расходе топлива генератором при предполагаемой нагрузке и объему доступного к использованию топлива. Не рассчитывайте необходимый запас только по объему резервуара.

Также учитывайте высоту над уровнем моря, температуру окружающей среды, вентиляцию и воздушный поток через кожух. Снижение номинальных характеристик, предусмотренное производителем, может уменьшить доступную мощность генератора на СНГ мощностью 40 кВт в кожухном исполнении.

Какие данные следует запросить специалистам перед утверждением выбора генератора?

До запроса расчета подбора соберите данные с шильдиков компрессоров, значения LRA или характеристики входного тока приводов, способ пуска, допуски по напряжению и полный перечень нагрузок, которые будут подключены при отключении электроснабжения.

Попросите поставщика генератора предоставить документированный расчет или моделирование пуска двигателя с прогнозом падения напряжения, реакции частоты, времени восстановления и принятой последовательности пуска.

Сопоставьте исходные допущения с фактическими условиями монтажа, включая рабочую температуру, высоту над уровнем моря, импеданс кабелей, давление топлива, а также снижение мощности генератора и настройки управления нагрузкой, если они предусмотрены.

Наконец, проведите пусконаладочные испытания в условиях, соответствующих вероятному отключению электроснабжения. Проверьте разгон компрессоров, восстановление напряжения и частоты, давление топлива и работу остального подключенного оборудования.

Чем это отличается от применения более мощных газогенераторов?

Компания AMICO также предлагает контейнерный газогенератор мощностью 1200 кВт в исполнении Silent, модель AMC1200NS, номинальной мощностью 1 200 кВт и частотой 50 Гц.

Его электронное управление скоростью и функции автоматической работы предназначены для другого диапазона мощности. Эти характеристики не следует считать подтверждением пусковых возможностей генератора мощностью 40 кВт.

Итоговая оценка

Генератор на СНГ мощностью 40 кВт может использоваться в качестве резервного источника питания для HVAC только после проверки как рабочей мощности, так и пусковых характеристик компрессора с учетом условий монтажа.

Используйте технические данные оборудования, оценку переходных режимов при поддержке поставщика, подходящую систему подачи топлива и испытание при пусконаладке с наблюдением за работой системы. Это позволит превратить предварительную оценку в обоснованное решение.