Резервная и основная мощность ДГУ: классы COP, PRP, LTP и ESP

Классы мощности генераторной установки задаёт ГОСТ Р 53987-2010 (ИСО 8528-1:2005). В нём четыре рейтинга: COP, PRP, LTP и ESP. У каждого свои часы в году и свой предел средней загрузки. Паспортная «резервная» цифра относится к ESP, и круглосуточной рабочей мощностью она не является.

Какая редакция стандарта задаёт классы мощности?

Часть 1 комплекса ИСО 8528 действует в России как ГОСТ Р 53987-2010 (ИСО 8528-1:2005) «Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 1. Применение, технические характеристики и параметры». Утверждён приказом Росстандарта от 29 ноября 2010 г. N 560-ст, дата введения 1 июня 2012 года, введён взамен ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005.

В каталоге Росстандарта у ГОСТ Р 53987-2010 статус «Действует», объём 20 страниц. У ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005 там же статус «Заменен». Запись «по ГОСТ Р ИСО 8528-1» до сих пор попадает в опросные листы и ТЗ. Для части 1 верный номер - ГОСТ Р 53987-2010. Соседние части живут своими циклами: часть 5 и часть 6 действуют в редакциях ГОСТ ISO 8528-5-2017 и ГОСТ ISO 8528-6-2017.

Определения мощностей собраны в разделе 13 «Определения номинальных мощностей», критерии применения - в разделе 6, классификация по применению - в разделе 7, рабочие характеристики - в разделе 14. Текст модифицирован относительно ИСО 8528-1:2005: отклонения внесены в раздел 8, в дополнительный подпункт 8.2.5 и пункт 8.3, а также в обязательное приложение ДА. Раздел 13 в этот перечень отклонений не входит, поэтому определения рейтингов читаются так же, как в международном стандарте.

COP, PRP, LTP и ESP: что разрешает каждый класс

Сокращения и русские названия даны в п. 3.2 стандарта: COP (Continuous power) - длительная мощность, PRP (Prime power) - основная, LTP (Limited time running power) - ограниченная по времени, ESP (Emergency standby power) - аварийная резервная. Все четыре объявляют в киловаттах. Cummins в техническом материале Power topic #6240 разбирает те же определения ИСО 8528-1 и указывает, что рейтинги привязаны к коэффициенту мощности 0,8 (отстающему), если изготовитель не оговорил иное.

1. COP: постоянная нагрузка, число часов в году не ограничено, перерывы только на обслуживание по интервалам изготовителя.
2. PRP: переменная нагрузка, число часов в году не ограничено. Средняя загрузка за любые 24 ч работы не выше 70 % рейтинга, если изготовитель не согласовал больше.
3. LTP: постоянная нагрузка, до 500 ч работы в год. Выход за 100 % рейтинга не предусмотрен; если часов нужно больше, берут длительный рейтинг.
4. ESP: переменная нагрузка, не более 200 ч в год. Средняя загрузка за 24 ч не выше 70 % ESP, если изготовитель не одобрил иное.

Среднюю фактическую мощность считают за окно 24 ч: сумму произведений мощности на время делят на суммарное время. В ряду изменяющихся мощностей значения ниже 30 % рейтинга принимают равными 30 %, а время простоя из расчёта исключают. Паузы между пусками среднюю загрузку не разбавляют.

Класс, допустимая загрузка и примеры применения

Примеры в последнем столбце взяты из разбора Cummins по каждому рейтингу. Разные рейтинги у одной модели не означают разных машин: одна и та же установка идёт в предложениях поставщиков с несколькими цифрами. Чем выше объявленный рейтинг, тем меньше разрешённых часов в году. Поэтому длительная цифра у одной платформы ниже резервной.

Что значат «номинальная» и «максимальная» в российском паспорте?

На карточке ГК ТСС для АД-200С-Т400 четыре строки по мощности: номинальная 200 кВт и 250 кВА, максимальная 220 кВт и 275 кВА, коэффициент мощности 0,8, частота 50 Гц. В кратком блоке той же карточки эти цифры названы иначе: основная мощность 200 кВт и резервная мощность 220 кВт. Отношение 1,1.

У Mitsudiesel МД АД-200С-Т400-1РМ29 цифры совпадают: 200 кВт (250 кВА) номинальная и 220 кВт (275 кВА) максимальная. Карточка модели расписывает режимы открытым текстом. Аварийная резервная мощность: максимальная наработка до 200 часов в год, рекомендуемая нагрузка не более 70 % от максимальной мощности в течение 24 часов. Ограниченная по времени мощность: до 500 часов в год, постоянная нагрузка, обязательные перерывы на регламентное обслуживание, запрещена перегрузка выше 100 % номинальной мощности. Это условия завода, а не предписание надзорного органа.

Соответствие читается однозначно: «номинальная» в российском паспорте отвечает PRP, «максимальная» отвечает ESP. В каталоге ДГУ 200 кВт пара «кВт ном. / макс.» выдержана по всему диапазону: 180/198 у АД-180С-Т400-1РМ9, 200/220 у АД-200С-Т400. Так же устроен типоразмер 100 кВт, где случай «100 или 110» разобран в отдельной статье про выбор ДГУ 100 кВт.

Двигатель в карточке тоже идёт двумя цифрами: у АД-200С-Т400 мощность двигателя номинальная 230 кВт и максимальная 260 кВт при мощности генератора 200 кВт.

Разрешена ли перегрузка 10 % и на какое время?

ИСО 8528-1 перегрузку не нормирует. Cummins в Power topic #6240 пишет об этом прямо: стандарт не задаёт требований к перегрузочной способности ни для одного из рейтингов. Отрасль ожидает 10 % для PRP, работа на 110 % ограничена одним часом в течение каждых 12 часов, суммарно не более 25 часов в год, по ИСО 3046-1.

Даташиты двигателей формулируют условие по-своему. Лист Perkins 403J/403F: prime допускает перегрузку 10 % на 1 час в каждые 12 часов работы, standby перегрузку не допускает. Расход топлива в том же листе дан столбцами на 110, 100, 75 и 50 % основной мощности. Лист Perkins 2506C-E15TAG3 строже: prime - коэффициент загрузки не выше 80 % рейтинга при той же перегрузке 10 %, standby - до 500 часов в год, из них до 300 часов непрерывно, загрузка до 100 % рейтинга, перегрузка не разрешена. Рейтинги в этом листе объявлены по условиям ИСО 8528-1 и ИСО 3046-1 при коэффициенте мощности 0,8.

Межгосударственный ГОСТ 33115-2014 в п. 6.3.2 допускает перегрузку по мощности на 10 % сверх номинальной в течение 1 ч для установки в роли основного источника энергии. Суммарная наработка с такой перегрузкой не должна превышать 10 % отработанного времени в пределах ресурса до капитального ремонта. Примечание к пункту: аварийные и резервные электрогенераторные установки работу с 10 % перегрузкой не допускают. Тот же стандарт делит установки по назначению на основные, аварийные и резервные.

Все перечисленные ограничения по часам и загрузке - условия изготовителя и стандарта на объявление мощности. Это рамка, внутри которой паспортная цифра действительна. Надзорный орган таких лимитов не выдаёт. Нарушение условий купленного рейтинга, по формулировке Cummins, снижает надёжность системы и влияет на то, признает ли изготовитель сервисный контракт и гарантийные обязательства.

Какую цифру брать энергетику при подборе

1. Опишите режим объекта словами: резерв сети, единственный источник, работа по графику или круглосуточная база. Общая логика подбора под предприятие собрана в статье как выбрать ДГУ для предприятия.
2. Для резерва берите рабочей цифрой паспортную номинальную мощность, то есть PRP. Сверьте, что расчётная нагрузка объекта и средняя за сутки укладываются в 70 % этого рейтинга.
3. Паспортную максимальную оставьте запасом на короткие режимы, включая пуск электродвигателей. Порядок расчёта по нагрузкам и пусковым токам изложен в расчёте мощности ДГУ.
4. Если ДГУ работает больше 500 часов в год, рейтинг ESP под задачу не подходит. Смотрите PRP или COP того же типоразмера.
5. Под круглосуточную постоянную нагрузку запрашивайте COP и готовьтесь к тому, что у одной платформы эта цифра ниже паспортной резервной.
6. Зафиксируйте класс мощности и его условия в опросном листе и договоре поставки. Классификацию мощностей объявляет изготовитель, он же задаёт условия использования купленного рейтинга.

Частые ошибки в чтении паспортной мощности ДГУ

• Нагрузку объекта считают по максимальной цифре. 220 кВт в карточке 200-киловаттной модели - рейтинг ESP на 200 часов в год.
• Резервной установке назначают перегрузку 10 %. Примечание к п. 6.3.2 ГОСТ 33115-2014 этого не допускает, листы Perkins для standby тоже.
• Среднюю загрузку оценивают на глаз. Считать нужно за окно 24 часа, причём значения ниже 30 % рейтинга поднимают до 30 %.
• Время простоя засчитывают в усреднение. Из расчёта средней фактической мощности его исключают.
• Класс мощности не попал в ТЗ. Поставщик вправе объявить ESP, и объект получает машину с разрешёнными 200 часами в год.
• Рейтинг путают с классом по качеству электроэнергии. Классы G1-G4 из таблицы 3 ГОСТ 33115-2014 описывают отклонения напряжения и частоты, для G4 нормы устанавливают по соглашению изготовителя и потребителя. Разрешённые часы наработки эти классы не нормируют.
• Ссылаются на отменённую редакцию: ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005 в каталоге Росстандарта помечен как заменённый.

Лист сверки класса мощности перед заказом

• Режим объекта описан и согласован с поставщиком: резерв, единственный источник, график или круглосуточная база.
• В ТЗ указан класс мощности: COP, PRP, LTP или ESP, со ссылкой на ГОСТ Р 53987-2010.
• Для выбранного класса выписаны допустимые часы в год и предел средней загрузки за 24 часа.
• В паспорте сверены обе цифры: номинальная и максимальная, в кВт и в кВА, при коэффициенте мощности 0,8.
• Условие перегрузки взято из даташита двигателя, а не из строки в прайсе.
• Объём топливного бака и время работы без дозаправки выписаны из карточки модели.
• График обслуживания сверстан так, чтобы перерывы на ТО попадали в разрешённые часы; по интервалам поможет обслуживание ДГУ.

Трифаза подбирает модель под расчётные нагрузки и заявленный класс мощности, монтирует с АВР своими бригадами и обслуживает установку по моточасам. Подключение, пусконаладку и переключения в щите выполняет аттестованный персонал.