تبدأ عملية الاختيار بإعداد جدول الأحمال. ينبغي أن يوضح المعدات التي تعمل معًا، والحمل الذي يبدأ تشغيله بعد ذلك، وحدود الجهد والتردد التي تتحملها المعدات. تتيح هذه المعلومات للمورد شرح أسباب اختياره، وللفريق المسؤول عن المشروع مقارنة عروض الأسعار على أساس واحد.
1. مطابقة تصنيف القدرة مع نمط التشغيل
ابدأ بتحديد المهمة التي ستؤديها مجموعة التوليد. هل ستغذي المنشأة عند انقطاع الشبكة، أم ستوفر الكهرباء بصورة منتظمة، أم ستعمل على حمل ثابت؟ حدد ساعات التشغيل المتوقعة ونمط الأحمال اليومي. وفي تطبيقات التغذية الاحتياطية، حدد المعدات التي يجب أن تظل متاحة أثناء الانقطاع وكيفية إعادتها إلى الخدمة.
يجب أن يتوافق تصنيف القدرة المصاحب للقيمة الواردة في العرض مع نمط التشغيل المطلوب. قد تبدو قدرة احتياطية مرتفعة جذابة في جدول المقارنة، لكنها لا تكفي للحكم على ملاءمة المجموعة للتشغيل المنتظم.
| تصنيف القدرة الشائع | طبيعة التشغيل المطلوب توضيحها مع المورد |
|---|---|
| القدرة الاحتياطية للطوارئ، ESP — Emergency Standby Power | تغذية احتياطية عند انقطاع المصدر المعتاد، ضمن حدود التشغيل التي يعلنها المصنع |
| القدرة الرئيسية، PRP — Prime Power | تشغيل بحمل متغير، وفق شروط المصنع المتعلقة بمنحنى الحمل والصيانة وسائر شروط هذا التصنيف |
| القدرة المستمرة، COP — Continuous Power | تشغيل بحمل ثابت ضمن الشروط المعلنة لتصنيف القدرة المستمرة |
اطلب من المورد تحديد رمز تصنيف القدرة، وإصدار المعيار المطبق، وقيود التشغيل. راجع أي حدود لمتوسط الحمل أو سماح بالتحميل الزائد وفق بيان المصنع. فحد متوسط الحمل، على سبيل المثال، لا يحدد حدًا أدنى مطلوبًا للتشغيل. يشرح دليل Cummins لتصنيفات قدرة مجموعات التوليد هذه الفروق.
عند مقارنة العروض، دوّن نمط التشغيل وتصنيف القدرة بجوار كل قيمة للقدرة. بذلك يستطيع فريق المشروع مقارنة القدرات وفق شروط متكافئة.
2. قراءة القدرة الفعالة والظاهرية ومعامل القدرة معًا
تقيس وحدة kW القدرة الكهربائية الفعالة، بينما تقيس kVA القدرة الظاهرية، ويعبّر معامل القدرة عن العلاقة بينهما. عند معرفة القدرة الكهربائية الداخلة ومعامل القدرة، تُحسب القدرة الظاهرية كما يلي:
القدرة الظاهرية (kVA) = القدرة الكهربائية الداخلة (kW) ÷ معامل القدرة
لذلك، يحتاج حمل كهربائي قدرته 80 kW ومعامل قدرته الحقيقي 0.8 إلى 100 kVA. يحدد هذا الحساب الطلب على القدرة الظاهرية؛ أما اختيار المولد فيتطلب أيضًا مراعاة البدء ونمط التشغيل وظروف الموقع. تحقق بصورة منفصلة من القدرة المقننة بالكيلوواط وحدود القدرة الظاهرية والتيار للمجموعة المختارة، عند نمط التشغيل وظروف الموقع المحددين.
استخدم معامل قدرة الحمل في هذا الحساب. فمعامل القدرة المقنن للمولد لا يحدد معامل قدرة كل آلة موصولة به. كذلك تختلف القدرة الميكانيكية الخارجة من عمود المحرك الكهربائي عن القدرة الكهربائية الداخلة إليه، حتى إن كانت كلتاهما بالكيلوواط. ويتطلب تحويل قدرة العمود إلى قدرة دخل معرفة كفاءة المحرك. توضح المذكرة الفنية من STAMFORD | AvK عن معامل القدرة العلاقة بين القدرة الفعالة والظاهرية.
سجّل الجهد والتردد وعدد الأطوار مع بيانات الطلب. إذا كانت منظومة ثلاثية الأطوار تغذي معدات أحادية الطور، فبيّن توزيعها المقترح على الأطوار وتيار كل منها. فقد يكون الحمل الكلي مقبولًا بينما يصل أحد الأطوار إلى حده المسموح.
3. إعداد جدول الأحمال وفق سيناريوهات التشغيل
أدرج المعدات المؤثرة وطلبها الكهربائي وحالة التشغيل التي تمثلها كل قيمة. يجب أن يميز الجدول بين بيانات لوحة المعدات والطلب المقاس والقيم التقديرية. وعند استخدام التقديرات، دوّن الافتراض والمعلومات اللازمة لتأكيده.
| بند جدول الأحمال | المعلومات المطلوبة |
|---|---|
| المعدات والكميات | مضخة أو ضاغط أو خط إنتاج أو جهاز UPS أو غير ذلك من المعدات المحددة |
| الطلب الكهربائي | قدرة الدخل بالكيلوواط أو القدرة الظاهرية أو التيار، مع الجهد ومعامل القدرة عند توافرهما |
| حالة التشغيل | الطلب المعتاد والأقصى، والمعدات التي تعمل فعليًا في الوقت نفسه |
| خصائص البدء | طريقة البدء والتيار أو القدرة الظاهرية وبيانات التسارع وتسلسل التشغيل |
| الأولوية | الأحمال التي يجب الإبقاء عليها أو تأجيل تشغيلها أو فصلها حسب خطة تشغيل المشروع |
| حدود القبول الكهربائية | حدود مصنع المعدات ومتطلبات القبول الخاصة بالمشروع |
ميّز بين القدرة المركبة والطلب المتزامن. إذا كان تشغيل آلتين معًا غير مسموح، فوثق هذا القيد. وإذا كان من الضروري إعادة تشغيل عدة أحمال معًا بعد انقطاع الكهرباء، فأدرج هذه الحالة حتى لو كان طلبها المشترك غير معتاد أثناء الإنتاج الطبيعي.
أعد الجدول لعدة سيناريوهات محددة: التشغيل الاحتياطي المعتاد، وأشد حالات إعادة التشغيل المطلوبة، والتوسع المخطط له. راجعها مع فريقي التشغيل والتحكم، حتى يقيّم الموردون الأحداث نفسها بدلًا من اعتماد افتراضات مختلفة عن طريقة عمل المنشأة.
4. تقييم بدء المحرك مع وجود الأحمال الأخرى على المولد
قد يختلف طلب المحرك الكهربائي عند البدء كثيرًا عن طلبه أثناء التشغيل المستقر. اجمع بيانات طريقة البدء والتيار أو القدرة الظاهرية والحمل الميكانيكي المُدار والتسارع. فلا يوجد مضاعف واحد للتيار يصف جميع المحركات أو ترتيبات بدء تشغيلها. ويجب أن يوفر البدء بتيار مخفض أيضًا عزم الدوران الذي تحتاجه الآلة المُدارة. توضح المذكرة AGN032 عن طرق بدء المحركات هذه العلاقات.
تسلسل التشغيل مهم بقدر أهمية بيانات المحرك. فبدء مضخة على مولد لا يغذي أحمالًا أخرى يختلف عن إعادة تشغيلها بعد أن تصبح التهوية وأنظمة التحكم ومعدات العمليات قيد التشغيل.
اطلب من المورد تقييم التسلسل المقترح وفق حدود الجهد والتردد التي تتحملها المعدات. وينبغي أن يشمل التقييم الهبوط الأولي للجهد، واستعادة الجهد، واستجابة سرعة محرك الديزل. ولا تصف بيانات المولد المتناوب وحدها استجابة مجموعة التوليد كاملة؛ إذ تشرح المذكرة AGN003 عن الأداء العابر مراحل هذه الاستجابة.
إذا كان العرض يعتمد على بدء الأحمال بالتتابع، فأكد مع فريق التحكم مدد التأخير وترتيبات التعشيق. يجب أن تتوافق خطة التشغيل مع أسس اختيار المجموعة قبل طلبها.
5. تقييم أجهزة UPS ومغيرات السرعة من جهة دخل التغذية
بالنسبة إلى جهاز التغذية غير المنقطعة UPS أو مغير السرعة، اجمع خصائص الدخل التي سيراها المولد. وتشمل الطلب المستقر والأقصى عند الدخل، ومعامل القدرة، والخصائص التوافقية، وحدود التشغيل التي يحددها مصنع المعدات. ولجهاز UPS، حدد الطلب أثناء إعادة شحن البطاريات إلى جانب التشغيل المعتاد. أما مغيرات السرعة، فاحصل على بيانات دخلها في ظروف التشغيل والبدء المقصودة.
استخدم حدود القياس نفسها باستمرار. إذا كانت قيمة دخل UPS تشمل بالفعل المعدات المتصلة بخرجه، فسجلها مرة واحدة. إضافة أحمال الخرج مرة أخرى تعني احتساب الطلب نفسه مرتين.
تحتاج الأحمال غير الخطية إلى تقييم يستند إلى المعدات والمولد المتناوب الفعليين. ولا يصلح معامل عام لزيادة القدرة لكل التطبيقات. تناقش المذكرة AGN025 عن الأحمال غير الخطية الخصائص ذات الصلة. وإذا كانت بيانات الدخل ناقصة، فحدد البنود التي يجب أن يوفرها مورد المعدات لتحديث الاختيار عند استلامها.
6. تحديد القدرة المتاحة في موقع التركيب
زوّد مورد مجموعة التوليد بارتفاع الموقع عن سطح البحر ودرجات الحرارة المؤثرة في التركيب. فقد لا تكفي درجة حرارة الجو الخارجي وحدها، لأن الهواء الداخل إلى المولد المتناوب قد يكون أسخن. ويجب تقييم محرك الديزل والمولد المتناوب ونظام التبريد كل على حدة ضمن التركيب المقترح. تشرح المذكرة AGN012 عن عوامل التصنيف البيئية تأثير الظروف البيئية في قدرة المولد المتناوب.
اعتمد على بيانات الطراز المحدد في هذه المراجعة. فقد يؤدي استخدام خفض موحد لكل درجة حرارة أو متر ارتفاع إلى إغفال الحدود الفعلية للمعدات. أدرج الغطاء أو الحاوية المقترحة والمرشحات وترتيب التهوية أثناء إعداد الاختيار.
يجب أن يبين العرض القدرة الكهربائية التي توفرها المنظومة بتجهيزها الكامل عند نمط التشغيل وظروف الموقع المحددين. احتفظ بهذه الافتراضات مع المواصفات. وإذا تغير تصميم الغلاف أو التهوية لاحقًا، أمكن للمورد تقييم التغيير بالرجوع إلى الظروف التي بُني عليها الاختيار.
7. مثال حسابي: حمل التشغيل وبدء المحرك
لنفترض تغذية ثلاثية الأطوار متزنة بجهد بين خطين مقداره 400 V، مع الأحمال المتزامنة المبينة أدناه. هذا مثال افتراضي يفترض أحمالًا خطية وجهدًا وتيارًا جيبيين. جميع قيم kW تمثل قدرات دخل كهربائية، ومعاملا القدرة أثناء التشغيل اللذان تقل قيمتهما عن الواحد متأخران، أي إن التيار يتأخر عن الجهد.
| الحمل | قدرة الدخل، kW | معامل القدرة أثناء التشغيل | القدرة الظاهرية لكل حمل، kVA | القدرة غير الفعالة، kvar |
|---|---|---|---|---|
| حمل عمليات مقاومي | 20 | 1.00 | 20.00 | 0.00 |
| حمل عمليات قائم | 30 | 0.80 | 37.50 | 22.50 |
| حمل المحرك الكهربائي | 15 | 0.80 | 18.75 | 11.25 |
تبلغ القدرة الفعالة الكلية أثناء التشغيل 65 kW، والقدرة غير الفعالة 33.75 kvar. ومن ثم تُحسب القدرة الظاهرية الكلية كما يلي:
√(65² + 33.75²) ≈ 73.24 kVA
يبلغ مجموع قيم القدرة الظاهرية الفردية 76.25 kVA. ولأن معاملات القدرة لهذه الأحمال مختلفة، فإن جمع قيم القدرة الظاهرية حسابيًا لا يعطي الطلب الكلي الدقيق. اجمع القدرات الفعالة على حدة والقدرات غير الفعالة على حدة، ثم احسب القدرة الظاهرية باستخدام المجموعين.
لنفترض الآن أن مورد المحرك يحدد تيار بدء مقداره 150 A عند جهد مقنن بين خطين مقداره 400 V، باستخدام القيم الفعالة RMS لنظام ثلاثي الأطوار متزن. تكون القدرة الظاهرية المقابلة عند البدء:
√3 × 400 × 150 ÷ 1,000 ≈ 103.9 kVA
عند بدء المحرك بتغذية من مجموعة توليد، قد يتغير التيار مع الجهد عند الأطراف وسرعة المحرك الكهربائي. فقيمة التيار عند الجهد المقنن مدخل لتقييم البدء، ولا تمثل قيمة ثابتة طوال فترة التسارع.
قبل بدء المحرك، تحتاج الأحمال الأخرى بالفعل إلى 50 kW و22.5 kvar. وجمع 103.9 kVA مع 50 kW يخلط بين كميتين مختلفتين. ولا يزال تقييم الطلب المشترك واستجابة المولد يحتاج إلى معامل القدرة عند البدء، وزمن التسارع، وتغير الحمل أثناء الحدث.
يحدد المثال طلب التشغيل المستقر وحالة بدء يجب مراجعتها. أما اختيار قدرة من الكتالوج فيتطلب من المورد تقييم هذه الحالة وفق استجابة المولد المقترح، وحدود المعدات المتصلة، والقدرة المتاحة في الموقع.
8. التوسع والتكرار الاحتياطي: مطلبان منفصلان
صف التوسع المخطط له بمعدات وسيناريوهات تشغيل واضحة، مثل مضخة إضافية أو وردية إنتاج ثانية أو مرحلة توسع مجدولة. حدد موعده المتوقع وما إذا كان طلبه مدرجًا بالفعل في جدول الأحمال. بذلك يظل هامش التوسع واضحًا عند تعديل خطط المشروع.
لا تكفي إضافة نسبة من القدرة لإثبات أداء البدء أو معالجة جميع القيود التوافقية والبيئية؛ فكل جانب يحتاج إلى تقييم مستقل. ويطرح توفير مجموعات احتياطية سؤالًا آخر: ما الأحمال التي يجب استمرار تغذيتها عند تعذر تشغيل إحدى مجموعات التوليد؟ حدد هذا المطلب وترتيب التشغيل المقصود بصورة منفصلة عن النمو المستقبلي.
أدرج فترات انخفاض الطلب في منحنى التشغيل. وراجعها وفق متطلبات المحرك ومجموعة التوليد المختارين قبل زيادة القدرة بدرجة كبيرة. يحتاج المورد إلى فهم الحمل اليومي المتوقع إلى جانب أعلى طلب.
9. ربط التجهيز المقترح بحسابات الاختيار
يجب أن يحدد عرض السعر محرك الديزل والمولد المتناوب وأنظمة التحكم، إلى جانب تصنيف القدرة المعلن والمنظومة الكهربائية وافتراضات الموقع. اطلب تقييم البدء أو خطوات تحميل المجموعة المرتبطة بجدول أحمالك. واتفق على ظروف الاختبار والسجلات اللازمة للتحقق من متطلبات المشروع، بما فيها أي افتراضات لم تُعتمد بعد.
عند مراجعة مجموعات التوليد من GOODWIND بمحركات Cummins، طابق الطراز المقترح وتجهيزه الكامل مع جدول الأحمال. وتحقق من توافق القدرة الواردة في العرض وتقييم الأداء مع المعدات التي ستُورَّد فعليًا.
تصف معلوماتنا عن التصنيع والجودة منظومة اختبار تسجل القدرة الخارجة وقابلية تحمل الأحمال والمعلمات الكهربائية، بما فيها المعلمات الديناميكية. وفيما يخص طلبك، اتفق خلال المناقشة الفنية على خطوات التحميل وظروف التشغيل ومعايير القبول وسجلات الاختبار المطلوبة.
10. تقديم المعلومات اللازمة للاختيار
أرسل إلى GOODWIND التطبيق المطلوب ووجهة التوريد ونمط التشغيل والجهد والتردد وعدد الأطوار وجدول الأحمال. أرفق معلومات بدء المحركات وبيانات دخل أجهزة UPS أو مغيرات السرعة، والارتفاع ودرجة الحرارة وشكل التركيب المقترح. وأضف خطط التوسع وأي اشتراط لاستمرار التغذية عند عدم توافر إحدى مجموعات التوليد.
شارك الرسومات وبيانات مصنعي المعدات المتاحة لديك، مع الموعد النهائي لاتخاذ القرار. حدد المعلومات الناقصة لمتابعتها أثناء المراجعة الفنية. وينبغي أن يستند جدول الأحمال وتسلسل التشغيل وظروف الموقع إلى الإصدار نفسه من وثائق المشروع.
للحصول على اختيار مناسب لمجموعة التوليد وعرض سعر، تواصل مع GOODWIND وقدّم أحمالك ومتطلبات الموقع.
أسئلة شائعة لدى المشترين
هل تصلح فواتير الكهرباء الشهرية لاختيار قدرة المولد؟
تقيس قيمة kWh الشهرية الطاقة المستهلكة خلال فترة زمنية. أما تقييم القدرة فيحتاج إلى الطلب المتزامن وحالات البدء. وعندما تتوافر سجلات الطلب، يمكن استخدامها لدعم جدول الأحمال وتحديد نمط تشغيل المنشأة.
أي قيمة بالكيلوواط يجب استخدامها للمحرك؟
تحقق مما إذا كانت قيمة المصنع تصف قدرة الخرج الميكانيكي عند العمود أم قدرة الدخل الكهربائي. وإذا كانت قدرة العمود، فاحصل على الكفاءة اللازمة للتحويل. دوّن أساس القيمة بجوارها حتى يستخدم جميع الموردين بيانات الدخل نفسها.
كيف أقارن بين قدرتين في عرضي أسعار؟
قارن أولًا نمط التشغيل وشروط تصنيف القدرة والجهد والتردد وافتراضات الموقع. ثم تحقق من التجهيز وتقييم البدء باستخدام جدول الأحمال نفسه. فهذه المقارنة أوضح من الاكتفاء بأكبر قيمة قدرة ظاهرية في كل عرض.