Como calcular y dimensionar generadores eléctricos o grupos electrogenos

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Un grupo electrógeno es una fuente limitada de energía, tanto en caballos de potencia disponibles en el motor como los kVA disponibles del generador.

El grupo electrógeno es un acople de (motor diésel + generador eléctrico) y como tal, debe ser lo suficientemente grande para arrancar y hacer funcionar cargas generales y principalmente motores eléctricos.

Supongamos este caso: Se ha perdido la energía normal, su grupo motor-generador (grupo electrógeno) se pone en marcha y alcanza la velocidad.

Ahora se desea poner en marcha algunos motores grandes clave para su operación. De repente, las bobinas de retención del motor de arranque se caen, los contactos del motor de arranque vibran y algunos motores se detienen debido a un par insuficiente para la aceleración. ¿Te puede pasar esto a ti? Seguro que puede, si no ha dimensionado su grupo electrógeno correctamente.

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Todos sabemos que los motores consumen una alta corriente de entrada durante el arranque: típicamente seis veces la corriente a plena carga. Pero, las corrientes de entrada para los motores de alta eficiencia especificados hoy en día son casi el doble de esa cantidad. Los motores con cargas de alta inercia también pueden requerir hasta tres veces la potencia nominal durante el arranque.

Es común que los requisitos de kVA de arranque del motor determinen el tamaño del conjunto. Sin embargo, los siguientes factores también juegan un papel clave en el dimensionamiento de los grupos electrógenos:

  • Armónicos causados ​​por variadores de frecuencia.
  • Utilización de motores de alta eficiencia.
  • Arranque secuencial de motores.

Dimensionamiento de grupos electrógenos

Puede dimensionar un grupo electrógeno con cálculos manuales (usando una hoja de trabajo que puede ser en excel) o con el software para PC disponible en la mayoría de los principales fabricantes de grupos electrógenos, como ejemplo mas adelante les presentamos videos de uso del SpecSize de la compañía de generadores eléctricos CAT. El proceso básico es el mismo. Siempre es mejor utilizar datos reales (si se conocen).

Si no cuentas con mucha información, la mejor opción es usar un software de dimensionamiento, ya que gran parte de la información requerida sobre las características de carga típicas está disponible como información predeterminada.

Si utiliza el procedimiento de dimensionamiento manual, debería resultar en un voltaje de recuperación de al menos el 90% del voltaje nominal y una caída de voltaje instantánea de inicio de aproximadamente 20% a 40%.

Es probable que la caída instantánea de voltaje y de frecuencia varíe de un fabricante a otro, según las características de los grupos electrógenos. Para una estimación más cercana del rendimiento transitorio (voltaje instantáneo de inicio), use el software de dimensionamiento del fabricante.

Calculo de generadores eléctricos o grupo electrógeno usando el procedimiento de dimensionamiento manual

Paso 1: Recopile información. Necesitará saber lo siguiente para cada carga:

    • Placa de identificación hp.
    • kilovatios funcionamiento (RkW).
    • kilovoltios-amperios funcionamiento (RkVA).
    • Factor de potencia en funcionamiento (RFP).
    • Factor de potencia en arranque (SFP).
    • Rotor bloqueado kVA / hp.

Puede utilizar la siguiente ecuación para calcular RkW y RkVA de funcionamiento para motores:

    • RkW = [(hp de placa de identificación) x (0,746kW)] / eficiencia (ecuación 1)
    • RkVA = RkW / PF del motor en funcionamineto (ecuación 2)

Para calcular los kilovoltios-amperios de arranque (SkVA) y los kilovatios arranque (SkW) para motores, utilice estas ecuaciones:

    • SkVA arranque = (hp de placa de identificación) x (kVA / hp de rotor bloqueado) (ecuación 3)
    • SkW arranque = (SkVA) x (FP de arranque ) (ecuación 4)

Paso 2: Sume los números RkW, RkVA, SkW y SkVA para todas las cargas.

Paso 3: Seleccione el grupo electrógeno comparando RkW, RkVA, SkW y SkVA con las clasificaciones en las hojas de especificaciones del fabricante

Paso 4: Realice en conjunto con el fabricante la reducción adecuada de potencia por la temperatura ambiente y la altitud.

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