kVA x kW: entendendo as potências nominais dos grupos geradores

Em resumo

kVA é a potência aparente nominal de um grupo gerador, enquanto kW é a potência ativa que ele entrega à carga. As duas se diferenciam pelo fator de potência; por isso, um valor em kVA isoladamente não informa o que o grupo consegue alimentar. O tipo de potência nominal, a partida de motores e a natureza da carga também são importantes.

Grupos geradores são vendidos em kVA e as cargas são listadas em kW, e a diferença entre os dois é onde começam muitos erros. Este guia explica o que cada unidade significa, por que a potência em kVA de um gerador não é a potência que ele consegue entregar, e quais pontos – tipo de potência nominal, partida de motores, degraus de carga, cargas não lineares – importam na escolha de um gerador.

kVA, kW e Fator de Potência

kW é a potência real: a que realiza trabalho e que o motor precisa produzir. kVA é a potência aparente: o que o alternador e os cabos precisam conduzir. A relação entre elas é o fator de potência. Grupos geradores são nominalizados em um fator de potência padrão, por isso o valor em kVA da placa é sempre maior que os kW que o motor consegue entregar. Algumas cargas – muitos motores, transformadores em carga leve – esgotam o alternador antes do motor; outras esgotam o motor antes do alternador.

Standby, Prime e Contínua

O tipo de potência nominal importa tanto quanto o número. A potência standby é o máximo que o grupo entrega durante uma falta de energia, por um número limitado de horas por ano. A potência prime permite horas ilimitadas com carga variável e é menor que a standby para o mesmo grupo. A potência contínua é para carga constante sem limite de tempo e é ainda menor. Um local que mantém seu gerador funcionando por longos períodos – redes fracas, locais remotos, data centers que esperam longas interrupções – deve escolher prime ou contínua, e não standby.

Motores, Cargas em Degrau e Cargas Não Lineares

Um motor grande partido diretamente na rede consome muitas vezes sua corrente nominal por alguns segundos, e um gerador tem muito menos capacidade de curto-circuito que a rede: a tensão cai e contatores podem desligar. Soft starters e conversores de frequência reduzem a corrente de partida. Degraus de carga – todo o prédio transferido de uma vez pela ATS – são limitados pela rapidez com que o motor responde, por isso as cargas costumam ser conectadas em etapas.

Retificadores de UPS, conversores de frequência e drivers de LED consomem correntes distorcidas que aquecem o alternador e perturbam o regulador de tensão. Em locais com grandes cargas não lineares, o gerador e o UPS precisam ser compatibilizados, e os dados dos fabricantes são verificados em conjunto.

O que o fornecedor precisa saber

O fabricante do gerador precisa das cargas de operação, das maiores partidas de motores ou degraus de carga, da parcela de cargas não lineares, do tipo de potência nominal para as horas que o grupo vai funcionar e das condições do local – altitude e temperatura ambiente reduzem a potência do motor em locais quentes e elevados. A AXON constrói o pacote em torno do grupo escolhido pelo cliente – carenagem ou contêiner, combustível, escape, painel de manobra e banco de carga – e verifica o pacote com as mesmas condições do local.

  • Carga em operação: kW e kVA, com fatores de potência
  • Partida: maior partida de motor ou maior degrau de carga
  • Parcela não linear: UPS, inversores, LED
  • Tipo de potência nominal: standby, prime ou contínua
  • Condições do local: altitude e ambiente
  • Espaço para crescimento

Em resumo

  • kW = potência ativa para o motor; kVA = potência aparente para o alternador
  • O kVA da placa é sempre maior que os kW que o motor entrega
  • Standby para faltas de energia, prime para operação longa com carga variável, contínua para carga constante
  • Partida de motores e degraus de carga importam tanto quanto a carga em operação
  • UPS e acionamentos exigem que o gerador e o equipamento sejam compatibilizados
  • Altitude e temperatura ambiente reduzem a potência do motor

O que enviar com a sua consulta

  • Lista de cargas com kW, kVA ou fator de potência, e os maiores motores
  • Métodos de partida dos motores
  • UPS e inversores: potências e tipos
  • Horas de operação e o tipo de potência nominal exigido
  • Altitude e temperatura ambiente do local
  • Marca e modelo do grupo gerador, se já escolhidos

Perguntas frequentes

Por que os geradores são dimensionados em kVA?

Porque o alternador, os cabos e o painel de manobra são limitados pela corrente, que é o que o kVA descreve. O motor é limitado pelo kW; no fator de potência padrão, as duas potências correspondem.

Quantos kW tem um gerador nominalizado em kVA?

Menos que o valor em kVA: a potência em kW é a potência em kVA multiplicada pelo fator de potência padrão, e a ficha técnica do gerador informa os dois.

Um gerador pode funcionar em sua potência standby plena?

Sim, durante uma falta de energia, pelas horas que sua potência nominal permite. Para funcionamento prolongado em carga alta, deve-se escolher pela potência prime ou contínua.

Quanto maior deve ser um gerador para um UPS?

Maior que a potência nominal do UPS, em uma proporção que depende do tipo de UPS e de seu filtro de entrada. Os fabricantes do UPS e do gerador informam o valor.

A altitude muda o gerador de que preciso?

Sim. Os motores perdem potência com a altitude e a temperatura ambiente; o fabricante do motor informa a redução para o local, por isso informe as condições do local na consulta.

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