要点
kVAは発電機セットの定格となる皮相電力で、kWはセットが負荷に供給する有効電力です。この2つは力率の分だけ異なるため、kVA定格だけではセットが何を運転できるかは分かりません。定格の種類、モーターの始動、負荷の性質も関係します。
発電機セットはkVAで販売され、負荷はkWで一覧にされます。この2つの間のずれが、多くの間違いの始まりです。このガイドでは、それぞれの単位の意味、発電機のkVA定格が供給可能な電力ではない理由、そして発電機を選ぶ際に重要なポイント（定格の種類、モーター始動、ステップ負荷、非線形負荷）を説明します。
kVA、kW、力率
kWは有効電力です。仕事をする電力で、エンジンが出力しなければならないものです。kVAは皮相電力で、交流発電機とケーブルが通さなければならないものです。両者の比が力率です。発電機セットは標準の力率で定格が付けられるため、銘板のkVAの値は常にエンジンが出せるkWより大きくなります。負荷によっては（多くのモーターや軽負荷の変圧器など）、エンジンより先に交流発電機を使い切るものがあり、交流発電機より先にエンジンを使い切るものもあります。
非常用、常用、連続
定格の種類は、数値と同じくらい重要です。スタンバイ定格は、停電中にセットが出力する最大値で、年間の運転時間は限られます。プライム定格は、変動負荷で運転時間の制限がなく、同じセットのスタンバイ値より低くなります。連続定格は、時間制限のない一定負荷向けで、さらに低くなります。系統が弱い、遠隔地、長時間の停電を想定するデータセンターなど、発電機を長時間運転する現地は、スタンバイではなくプライムまたは連続を選ばなければなりません。
電動機、ステップ負荷、非線形負荷
直入れ始動する大型モーターは、数秒間、定格電流の何倍もの電流を引き込み、発電機の短絡容量は系統よりはるかに小さいため、電圧が降下し、コンタクターが外れることがあります。ソフトスターターや周波数変換器は突入電流を減らします。ATSによる建物全体の一括切替などのステップ負荷は、エンジンの応答速度で制限されるため、負荷は段階的に接続されることが多くあります。
UPSの整流器、周波数変換器、LEDドライバーは、歪んだ電流を引き込み、交流発電機を加熱し、電圧調整器を乱します。大きな非線形負荷のある現地では、発電機とUPSを適合させ、双方のメーカーの値を併せて確認する必要があります。
サプライヤーが知る必要があること
発電機メーカーには、常時負荷、最大モーターの始動またはステップ負荷、非線形負荷の割合、セットが運転する時間に対する定格の種類、現地条件が必要です。標高と周囲温度は、高温・高地の現地ではエンジン出力を下げます。AXONは、お客様が選んだセットを中心に、エンクロージャーまたはコンテナ、燃料、排気、配電盤、ロードバンクといったパッケージを構築し、同じ現地条件に対してパッケージを確認します。
- 常時負荷：kWとkVA、力率とともに
- 始動：最大の電動機始動または最大の負荷ステップ
- 非線形負荷の割合：UPS、ドライブ、LED
- 定格の種類：非常用、常用、または連続
- 現地条件：標高と周囲温度
- 将来の増設の余裕
要点
- kW＝エンジンが出す有効電力、kVA＝オルタネーターが担う皮相電力
- 銘板のkVAは、エンジンが出力できるkWより常に大きい
- 非常用は停電時、常用は長時間の変動運転、連続は一定負荷に使用します
- モーター始動とステップ負荷は、常時負荷と同じくらい重要
- UPSとドライブは、発電機と機器の適合が必要
- 標高と周囲温度はエンジン出力を下げる
お問い合わせの際にお送りいただきたい情報
- kW、kVAまたは力率を記載した負荷リスト、および最大の電動機
- 電動機の始動方式
- UPSとドライブ：定格と種類
- 運転時間と、求められる定格の種類
- 現場の標高と周囲温度
- すでに選定済みの場合は、発電機セットのメーカーと機種
よくあるご質問
発電機の定格がkVAで表されるのはなぜですか？
交流発電機、ケーブル、配電盤は、kVAで表される電流によって制限されるためです。エンジンはkWで制限されます。標準の力率では、2つの定格が対応します。
kVAで定格が付けられた発電機は何kWですか？
kVAの値より小さくなります。kW定格は、kVA定格に標準の力率を掛けたもので、発電機のデータシートに両方が記載されています。
発電機はスタンバイ定格の全出力で運転できますか？
はい、定格が許す時間であれば停電中に運転できます。高負荷での長時間運転には、プライムまたは連続定格で選ぶべきです。
UPSに対して、発電機はどれくらい大きくする必要がありますか？
UPSの定格より大きくします。その程度は、UPSの種類と入力フィルターによって決まります。UPSと発電機のメーカーが数値を示しています。
標高によって必要な発電機は変わりますか？
はい。エンジンは標高と周囲温度で出力が下がります。エンジンメーカーが現地に対する低減量を示しているため、お問い合わせには現地条件を明記してください。