Fuqia e gjeneratorit për motorë elektrikë

Në një objekt të ushqyer nga gjeneratori, shumica e problemeve nuk vijnë nga ngarkesa e vazhdueshme, por nga momenti i ndezjes së motorëve. Një pompë që gjatë punës tërheq 30 kVA, në sekondat e para kërkon disa herë më shumë. Nëse gjeneratori nuk e përballon këtë kërkesë të menjëhershme, tensioni bie, kontaktorët lëshojnë, motori nuk arrin të ndizet ose pajisjet e tjera në të njëjtën linjë ndalojnë. Në këtë artikull shpjegojmë hap pas hapi si kontrollohet fuqia e gjeneratorit për ngarkesat me motorë. Për hapat e përgjithshëm të mbledhjes së ngarkesave shihni artikullin tonë Sa kVA duhet të jetë gjeneratori?.

Çfarë ndodh gjatë ndezjes?

Kur një motor asinkron është i ndalur, rotori i tij është i palëvizshëm dhe mbështjelljet sillen pothuajse si një qark i shkurtër. Prandaj në momentin e parë motori tërheq 5–8 herë rrymën nominale. Faktori i fuqisë i kësaj rryme është i ulët (rreth 0,3–0,4); pra ajo që kërkohet nga gjeneratori është kryesisht fuqi reaktive. Fuqinë reaktive e siguron alternatori, ndërsa motori me naftë duhet t’i përgjigjet rritjes së menjëhershme të ngarkesës që rrotullimet të mos bien.

Si rezultat, ndezja e motorit krijon dy efekte:

• Rënia e tensionit (voltage dip): Varet nga koha e reagimit të alternatorit dhe të rregullatorit të tensionit (AVR).
• Rënia e frekuencës: Varet nga aftësia e motorit me naftë për të pranuar ngarkesë të menjëhershme dhe nga rregullatori i rrotullimeve.

Nga targa e motorit te kVA e ndezjes

Për llogaritjen mjaftojnë tri të dhëna nga targa e motorit: fuqia (kW), rendimenti dhe faktori i fuqisë. kVA e punës gjendet përafërsisht kështu:

kVA e punës = kW ÷ (rendimenti × faktori i fuqisë)

Për shembull, për një motor 22 kW me rendiment 0,92 dhe faktor fuqie 0,85, kVA e punës është rreth 28 kVA. kVA e ndezjes është një shumëfish i kësaj vlere sipas metodës së ndezjes:

Metoda e ndezjes	Rryma e ndezjes (ndaj nominales)	kVA e përafërt e ndezjes për motor 22 kW
Direkte (DOL)	6–7 herë	170–200 kVA
Yll-trekëndësh	rreth 2–2,5 herë	55–70 kVA
Soft starter	rreth 2,5–3,5 herë (sipas rregullimit)	70–100 kVA
Inverter frekuence (VFD)	rreth 1–1,5 herë	28–42 kVA

Këto vlera janë orientuese; vlera e saktë e ndezjes merret nga të dhënat e rotorit të bllokuar që jep prodhuesi i motorit. Pika që bie në sy në tabelë është se, për të njëjtin motor, ndezja direkte kërkon nga gjeneratori rreth pesë herë më shumë fuqi të menjëhershme se inverteri.

Rënia e pranueshme e tensionit

Në zgjedhjen e gjeneratorit pyetja nuk është „a ndizet motori?”, por „sa bie tensioni gjatë ndezjes?”. Kufijtë e zakonshëm në praktikë janë:

• Ngarkesa të përgjithshme me motorë: 15–20%
• Ashensorë, qarqe komandimi me shumë kontaktorë: rreth 15%
• Motorë që punojnë në të njëjtën zbarë me ngarkesa elektronike të ndjeshme: 10% ose më pak

Nëse tensioni bie më shumë se 25–30%, bobinat e kontaktorëve mund të lëshojnë; motori nuk ndizet dhe përpiqet vazhdimisht të hyjë sërish në punë. Fletët teknike të gjeneratorëve përmbajnë kVA e ndezjes (motor starting kVA) që alternatori mund të japë në një rënie të caktuar tensioni. Gjatë zgjedhjes kjo vlerë krahasohet me kVA e ndezjes së motorit më të madh.

Ndezja e shkallëzuar: e njëjta punë me grup më të vogël

Nëse ka disa motorë, nuk është e nevojshme që të gjithë të ndizen njëkohësisht. Me rele kohore të shtuara në sistemin e komandimit ose me daljet e kontrolluesit, motorët mund të vihen në punë me 5–10 sekonda ndërmjet tyre. Rregulli është i thjeshtë:

1. Ndizni i pari motorin më të madh.
2. Renditni motorët e tjerë nga më i madhi te më i vogli.
3. Në çdo hap kontrolloni shumën e ngarkesës që është tashmë në gjenerator dhe kVA e ndezjes së motorit të ri.

Shembull: Në një sistem ujitjeje ka tri pompa 30 kW, 15 kW dhe 7,5 kW, të gjitha me ndezje direkte. Nëse të tria ndizen njëkohësisht, krijohet një kërkesë e menjëhershme mbi 400 kVA. Me ndezje të shkallëzuar hapi më kritik është ndezja e pompës 30 kW, rreth 230–270 kVA. Kur pompa 30 kW ndizet me yll-trekëndësh, hapi më kritik bëhet ndezja e pompës 15 kW ndërsa pompa 30 kW punon, dhe kërkesa bie në rreth 150–170 kVA. Kështu grupi i zgjedhur bëhet dukshëm më i vogël. Kjo llogaritje është paraqitur përafërsisht; në projekt duhet verifikuar me targat e motorëve dhe fletën teknike të grupit.

Ngarkesat me inverter dhe harmonikat

Inverterët e frekuencës e zgjidhin në masë të madhe problemin e ndezjes, por sjellin një çështje të re: rrymat harmonike. Rryma që tërheq një inverter me gjashtë impulse nuk është sinusoidale. Meqë impedanca e brendshme e gjeneratorit është më e lartë se ajo e rrjetit, harmonikat e shtrembërojnë më shumë formën e valës së tensionit. Pikat që duhen pasur parasysh:

• Nëse më shumë se gjysma e ngarkesës totale është me inverter, alternatori mund të zgjidhet një madhësi më lart.
• Në anën e drejtuesit mund të përdoret bobinë linje ose filtër harmonikash.
• Alternatorët me opsion ngacmimi me magnet të përhershëm (PMG) e ruajnë rregullimin më të qëndrueshëm në tension të shtrembëruar.
• Në objektet me shumë UPS dhe invertera, rregullimi i AVR dhe saktësia e matjes së kontrolluesit duhen kontrolluar gjatë vënies në punë.

Lista e kontrollit për ngarkesat me motorë

• A janë listuar fuqia, metoda e ndezjes dhe radha e punës së çdo motori?
• A është krahasuar kVA e ndezjes së motorit më të madh me kVA e ndezjes në fletën teknike të grupit?
• A është përcaktuar rënia e pranueshme e tensionit sipas llojit të ngarkesës?
• A është vërtet e nevojshme ndezja e njëkohshme, apo është e mundur ndezja e shkallëzuar?
• A është vlerësuar pjesa e ngarkesave me inverter në ngarkesën totale dhe efekti i harmonikave?
• A janë kontrolluar veçmas kërkesat e standardit përkatës për motorë kritikë si pompat zjarrfikëse?

Hapi tjetër

Duke futur listën e ngarkesave në mjetin llogaritja e fuqisë mund ta shihni menjëherë vlerësimin e parë. Në projektet me shumë ngarkesa me motorë, nëse na dërgoni targat e motorëve dhe radhën e punës së bashku me kërkesën për ofertë, e zgjedhim madhësinë e alternatorit dhe kontrolluesin e grupit sipas këtyre ngarkesave. Për modelet e përshtatshme shihni faqet tona të gjeneratorëve të hapur dhe me kabinë.