Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk for asynkronmotorer og generatorytelse. Krav til reserve- og nødstrømanlegg og til omkobling mellom kilder er beskrevet i NEK 400 delnorm 55 og delnorm 56.
To regnestykker, ikke ett
Kontinuerlig behov: S = P / cos φ. Aggregatet er merket i kVA, og lasten din er i kilowatt — er effektfaktoren 0,85, trenger 30 kW last 35,3 kVA.
Startbehov: den største motoren som startes direkte trekker 6 til 8 ganger merkestrømmen. Regnet i tilsynelatende effekt: S_start ≈ 6 × merke-kVA for motoren. Motorens merke-kVA er S = P / (cos φ × η).
Aggregatet må klare startbehovet uten at spenningen faller så mye at kontaktorer slipper og elektronikk faller ut. Generatorprodusenten oppgir hvor stort momentant sprang aggregatet tåler ved gitt spenningsfall — det er den grensen du regner mot, ikke merkeeffekten.
Eksempel: 30 kW last med en 11 kW motor
Anlegget har 30 kW kontinuerlig last med effektfaktor 0,85, og den største motoren er på 11 kW som startes direkte.
Kontinuerlig: S = 30 / 0,85 = 35,3 kVA.
Motorens merke-kVA: S = 11 / (0,85 × 0,90) = 11 / 0,765 = 14,4 kVA.
Startbehov ved direkte start: 6 × 14,4 = 86 kVA momentant.
Der står regnestykket: kontinuerlig trenger du 35 kVA, men startøyeblikket krever nesten 90. Enten kjøper du et aggregat i den størrelsen, eller så reduserer du startbehovet. En mykstarter tar startstrømmen ned til rundt 3 ganger merkestrøm, altså 43 kVA, og en frekvensomformer enda lenger ned. Da holder et aggregat på 45 til 50 kVA, og prisforskjellen på aggregatet betaler starteren mange ganger.
Det som glemmes i tillegg
Rekkefølgen på oppstarten: starter alt samtidig når strømmen kommer tilbake, blir startbehovet summen av alt. Enkel styring som starter motorer sekvensielt med noen sekunders mellomrom kan halvere det dimensjonerende behovet.
Ikke-lineære laster: UPS-anlegg, frekvensomformere og ladere gir harmoniske strømmer som belaster generatoren hardere enn den tilsynelatende effekten tilsier. Generatorprodusenten oppgir hvor stor andel ikke-lineær last aggregatet tåler.
For lav last er også et problem: et dieselaggregat som går lenge på under 30 prosent last får sotproblemer og redusert levetid. Et overdimensjonert aggregat er altså ikke bare dyrt å kjøpe, det er dårligere i drift enn et riktig dimensjonert.
Vanlige spørsmål
Hvorfor merkes aggregater i kVA?
Fordi generatoren begrenses av strømmen i viklingene, og strømmen følger av tilsynelatende effekt. Hvor mange kilowatt du får ut avhenger av lastens effektfaktor, og et aggregat på 50 kVA gir 40 kW ved cos fi 0,8.
Hvor mye faller spenningen under motorstart?
Det avhenger av forholdet mellom startbehov og generatorens ytelse, og av generatorens reaktans. Produsenten oppgir kurver for spenningsfall ved gitt lastsprang; et fall på over 15 prosent gir vanligvis problemer med kontaktorer og elektronikk.
Trenger jeg aggregat eller UPS?
De løser hver sin ting. UPS dekker sekundene og minuttene uten avbrudd, aggregatet dekker timene og døgnene. Anlegg som ikke tåler et eneste avbrudd trenger begge, med UPS som bro fram til aggregatet er oppe.
Les videre
- Motorstrøm: fra kilowatt på skiltet til ampere i kabelen — Startbehovet regnes fra motorens merkestrøm — her er den beregningen i detalj.
- Cos fi og effektfaktor: P, Q og S regnet ut — Aggregatet er merket i kVA, lasten din i kW: forskjellen er effektfaktoren.
- Batterikapasitet for nødlys: fra watt til amperetimer — Den andre nødstrømkilden i bygget, dimensjonert etter tid i stedet for effekt.
- Varmekabel — Innstøpt last som går i timevis: dimensjonering, jordfeilvern og dokumentasjon må stemme først.
- UPS dimensjonering: tre regnestykker som må gjøres samtidig — S = P / cos fi, batteriets Wh = P × t / virkningsgrad, og varmetapet som må kjøles bort.