Generator Sizing

ছোট Generator কিনলে Motor চালু হয় না, Voltage পড়ে যায়, Breaker trip করে। খুব বড় কিনলে দাম বেশি, আর কম Load-এ চলে Engine নষ্ট হয়। সঠিক Size বের করতে শুধু kW যোগ করলে হয় না — দেখতে হয় চলমান Load, সবচেয়ে বড় Motor চালুর ধাক্কা, Load কোন ক্রমে আসে, আর Load-এর ধরন।

ধাপ ১: Load-এর তালিকা

প্রতিটি Load-এর জন্য লিখুন:

• নাম আর kW (Motor-এর Nameplate kW, অন্য Load-এর Input kW)
• Power Factor (জানা না থাকলে সাধারণ মান)
• Motor হলে Starter-এর ধরন: DOL, Star-Delta, Soft Starter, VFD
• একসাথে চলে কিনা — Generator-এ শুধু সেগুলোই ধরুন, যেগুলো একসাথে চলতে পারে
• জরুরি কিনা — Load-shedding-এ সব না চালিয়ে শুধু জরুরি Load চালালে ছোট Generator-এ হয়

ধাপ ২: চলমান Load

সব Load-এর kW আর kVAr আলাদাভাবে যোগ করুন, তারপর:

$$\text{kVA}_{\text{run}} = \sqrt{\left(\sum \text{kW}\right)^2 + \left(\sum \text{kVAr}\right)^2}$$

Motor-এর Input kW = Nameplate kW ÷ Efficiency। kW সরাসরি যোগ করে kVA বানানো ভুল — PF আলাদা হলে kVA সরাসরি যোগ হয় না।

এর সাথে ভবিষ্যতের জন্য ১০–২৫% বাড়তি ক্ষমতা যোগ করুন।

ধাপ ৩: সবচেয়ে বড় Motor চালুর ধাক্কা

Motor চালুর মুহূর্তে অনেক বেশি kVA টানে (Motor-এর Starting method):

এই হঠাৎ kVA-তে Generator-এর Voltage কিছুক্ষণের জন্য পড়ে যায় (Voltage dip)। আনুমানিক হিসাব:

$$\text{Dip} \approx \frac{S_{\text{start}} \times X'_d}{S_{\text{gen}} + S_{\text{start}} \times X'_d}$$

$X'_d$ = Alternator-এর Transient reactance (সাধারণত ০.১৫–০.২৫ per unit)। সাধারণ গ্রহণযোগ্য Dip ১৫–২০%; Lift, সংবেদনশীল যন্ত্র বা হাসপাতালে আরও কম রাখতে হয়। Dip বেশি হলে Contactor ছেড়ে দেয়, অন্য Motor থেমে যায়, আলো নিভে আসে।

সবচেয়ে বড় Motor ধরা হয় সবার শেষে চালু হচ্ছে — বাকি Load তখন চলছে।

ধাপ ৪: Load-এর ধরন

• UPS, VFD, Rectifier, LED driver (Non-linear load) — Harmonic current টানে, Alternator গরম করে আর Voltage-এর আকৃতি বিকৃত করে। এসব বেশি থাকলে প্রস্তুতকারকের পরামর্শ অনুযায়ী বড় Alternator (Oversized alternator) বা PMG excitation লাগে।
• Lift — ঘনঘন Start, Regenerative load (নামার সময় শক্তি ফেরত দেয়) — প্রস্তুতকারককে জানান।
• Single-phase load — তিন phase-এ সমান ভাগ করুন; সবচেয়ে বেশি Load-এর phase ধরে হিসাব করুন।

ধাপ ৫: Rating ও পরিবেশ

• Generator প্রতিদিন চলবে? Prime rating দেখে বাছাই (Lesson 2)।
• গরম Generator room — প্রস্তুতকারকের Derating বাদ দিন।
• খুব বড়ও নয় — দীর্ঘ সময় ৩০%-এর কম Load-এ চললে Engine-এ অপোড়া Fuel জমে (Wet stacking)। স্বাভাবিক Load Prime rating-এর মোটামুটি ৫০–৮০%-এর মধ্যে থাকা ভালো।

উদাহরণ: একটি ছোট কারখানা

Motor-এ Efficiency 0.9 আর PF 0.85, X′d = 0.2, Dip-এর সীমা ২০%, বাড়তি ক্ষমতা ২০% ধরে:

1. চলমান Load — Input প্রায় 70 kW, প্রায় 81 kVA (PF ≈ 0.86)। বাড়তি ২০% দিয়ে: প্রায় 97 kVA।
2. সবচেয়ে বড় Starting — Pump বড় হলেও Star-Delta-য় চলে; সবচেয়ে বড় ধাক্কা DOL Compressor-এর: চলমান kVA = 15 ÷ (0.9 × 0.85) ≈ 19.6 kVA, Starting ≈ 6.5 × 19.6 ≈ 127 kVA।
3. ২০% Dip-এর জন্য দরকার — 127 × 0.2 × (1 − 0.2) ÷ 0.2 ≈ 102 kVA, সাথে বাকি চলমান Load (81 − 19.6 ≈ 61 kVA) যোগ করে প্রায় 163 kVA।
4. দুটোর বড়টি 163 kVA → পরের প্রচলিত Size: 200 kVA (Prime)। এই Size-এ Compressor চালুর Dip প্রায় ১৬%।

এখানে Size ঠিক করছে Compressor চালুর ধাক্কা, চলমান Load নয়। Compressor-এ Soft Starter বা Star-Delta দিলে অনেক ছোট Generator-এ হতো — অনেক সময় Starter বদলানো বড় Generator কেনার চেয়ে সস্তা।

নিজের Load দিয়ে হিসাব করুন: Generator Sizing Calculator।

সাধারণ ভুল

• সব Load-এর kW যোগ করে সমান kVA-র Generator কেনা — Motor চালুর ধাক্কা বাদ পড়ে।
• Standby rating দেখে প্রতিদিন চালানোর Generator কেনা।
• সব Motor একসাথে চালু হয় ধরে নেওয়া (খুব বড় Generator), বা কখনোই একসাথে নয় ধরে নেওয়া (ATS-এর পর সব একসাথে ফেরে)।
• UPS ও VFD-এর Harmonic উপেক্ষা করা।
• খুব বড় Generator কিনে বেশিরভাগ সময় ২০% Load-এ চালানো।

সংক্ষেপে

• শুধু একসাথে চলা Load ধরুন; kW ও kVAr আলাদা যোগ করে kVA বের করুন।
• চলমান kVA × (১ + বাড়তি ক্ষমতা) — একটি চাহিদা।
• সবচেয়ে বড় Motor শেষে চালু হয় ধরে Voltage dip সীমায় রাখা — আরেকটি চাহিদা।
• দুটোর বড়টি থেকে পরের প্রচলিত Size; প্রতিদিনের ব্যবহারে Prime rating।
• UPS/VFD বেশি হলে বড় Alternator; গরম ঘরে Derating; খুব বড়ও নয়।
• অনেক সময় Starter বদলালে ছোট Generator-এ চলে।

পরের Lesson: ATS ও Changeover।