Como calcular a capacidade do gerador com base na corrente de partida – Diretrizes de engenharia da Cummins

Como calcular a capacidade do gerador com base na corrente de partida – Diretrizes de engenharia da Cummins

Selecionando o corretocapacidade do gerador de emergênciaé fundamental para a eficiência de custos e a confiabilidade operacional. Ao contrário dos métodos padronizados para transformadores, a China atualmente carece de uma fórmula de cálculo unificada para o dimensionamento de geradores, o que leva a erros comuns:

Seleção arbitrária (10-20% da capacidade do transformador)

Superdimensionamento (desperdício de capital)

Subdimensionamento (falha durante emergências)

O Departamento de Engenharia da Cummins fornece estas abordagens cientificamente validadas:

1. Fase de Planejamento/Projeto Preliminar

Regra prática:
Capacidade do gerador = 10-20% da capacidade total do transformador
Exemplo: Para um transformador de 2.000 kVA → gerador de 200-400 kVA

2. Fase de Projeto Detalhado (Cálculo Baseado em Carga)

Classifique as cargas dos edifícios em três categorias:

Visão principal

Modo de incêndio: apenas cargas críticas operam

Apagão não relacionado a incêndio: cargas críticas estão inativas

Nunca some todas as cargas – isso causa um superdimensionamento de 30-50%

3. Considerações sobre a corrente inicial

Considere as correntes de partida do motor (normalmente 6x a corrente nominal):

Etapa 1: Listar todos os motores com sequência de partida

Etapa 2: Aplicar fatores de diversidade:

Inícios simultâneos: 1.0

Inícios escalonados: 0,5-0,7

Etapa 3: Use a fórmula:

Gerador kVA = (ΣCargas em operação + Σ(Corrente de partida × Fator de diversidade)) / 0,8 (PF)

Exemplo:

Bomba de incêndio de 100 kW (corrente de partida de 600 A)

Iluminação de emergência de 50 kW (sem pico de corrente)

Fator de diversidade: 0,6

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

Recomendações específicas da Cummins

Para data centers/hospitais: adicione 20% de margem à capacidade calculada

Para plantas industriais: use software de criação de perfil de carga (PowerCommand® 4.0)

Metodologia de dimensionamento de geradores da ZTA POWER

Para a seleção ideal da capacidade do gerador de emergência, a ZTA POWER recomenda escolher o maior valor entre os dois métodos de cálculo a seguir, incorporando a diversidade de carga e os requisitos de partida do motor:

1. Cálculo da carga base

Fórmula:

P=k×PjηP=ηk×Pj⁻ ...

Onde:

PP =Potência do gerador(kW)

Pj=Kx×PΣPj‹=Kx‹×PΣ‹ (Carga calculada)

KxKx™: Fator de demanda (0,85–0,95)

PΣPΣ‹: Carga total conectada (kW)

ηη: Fator de desequilíbrio de operação paralela (0,9 para unidades múltiplas, 1 para uma única)

kk: Fator de segurança (1,1)

2. Verificação da capacidade de partida do motor

Método A: Requisito inicial de kVA

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

Parâmetros:

PmPm™: Maior potência de partida do motor/grupo (kW)

ηΣηΣ​: Eficiência do sistema (0,85)

cosâ ¡ψmcosψm​: FP de partida do motor (0,4)

KK: Corrente de partida do motor múltipla (tipicamente 6–7x)

CC: Coeficiente do método de partida:

Direto on-line: 1.0

Y-Δ: 0,67

Autotransformador:

50% de toque: 0,25

65% de toque: 0,42

80% de toque: 0,64

Método B: Limitação de queda de tensão

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

Parâmetros:

Xd′′Xd′′‹: Reatância transitória do gerador (0,25)

ΔEΔE: Queda de tensão permitida:

Com elevadores: 20%

Sem elevadores: 25%

Caso especial: motores acionados por VFD

Para instalações que utilizam inversores de frequência (VFDs)

A corrente de partida cai para 1,5–2x a corrente nominal

Queda de tensão < 5%

Abordagem simplificada: ignore a corrente de partida; tamanho baseado apenas na carga calculada (PjPj™)

Recomendações do ZTA POWER

Plantas Industriais: Priorizar Método A (kVA inicial) para máquinas pesadas

Edifícios comerciais: Enfatize o Método B (estabilidade de tensão) para cargas sensíveis

Abordagem híbrida:

Calcular ambos os métodos

Selecione o valor mais alto

Adicione 10% de margem para expansão futura

Dica profissional: para instalações de missão crítica (hospitais/data centers), conduza análises transitórias usando um software como o ETAP.

Sempre verifique com testes de resposta transitória (a tensão deve ser recuperada em 2 segundos)