Stasiun Pompa Air 300 kW: Start VFD Pompa 132 kW + Transformator N+1
2×S13-M-315/10 N+1 · VFD pompa 132 kW · PFC 75 kvar · VFD menghemat ≈$29.203/tahun
1 · TL;DR Conclusion
Kesimpulan: stasiun pompa 300 kW ini menggunakan suplai 10 kV + 2 transformator oli S13-M-315/10 (N+1). Pompa utama 132 kW harus mulai melalui VFD — DOL akan menurunkan tegangan bus sebesar 12,6% (melebihi batas 10%) sedangkan VFD menahannya pada 2,8%; kontrol kecepatan VFD menghemat ≈243.360 kWh/tahun (≈$29.203) dibandingkan throttling — total konfigurator ≈$62.257 (tingkat kelayakan).
- •2 transformator S13 2×315 kVA N+1; pembebanan 80% setelah kehilangan satu unit, pasokan air kontinu
- •Start VFD pompa 132 kW: penurunan bus 2,8% vs DOL 12,6% (gagal memenuhi batas 10%)
- •Kontrol kecepatan VFD menghemat ≈243.360 kWh/tahun (≈$29.203), penghematan 60%
- •THDi ~20% melebihi batas 15% — direkomendasikan penyaringan aktif APF
- •Hubung singkat 28,9 kA (MV) / 11,2 kA (LV); kabel 150 mm² lolos termal (min 28 mm²)
2 · Solution Overview
Stasiun pompa adalah lokasi motor besar dengan tugas kontinu: beban pompa 270 kW (termasuk satu pompa utama VFD 132 kW) + 30 kW penerangan/auxiliary. Skema ini menggunakan suplai 10 kV, transformator oli ganda N+1, switchgear tegangan rendah GGD, dan PFC 75 kvar — masalah intinya adalah penurunan tegangan saat start motor besar dan penghematan energi VFD pompa.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 240 kW | 100% |
Kalkulator Sistem Daya Pompa Air
Ukuran dan konfigurasikan sistem distribusi daya untuk stasiun pengolahan air dan pemompaan Anda - beban pompa, pemilihan soft-starter dan VFD, BOM dan diagram satu garis.
3 · Design Process & Rationale
1. Identifikasi kebutuhan
Layanan terus-menerus, beban kelas 2 (gangguan singkat ≤15 detik diizinkan), pompa utama 132 kW dengan start sering. Desain bergantung pada: metode start (penurunan tegangan bus) dan kontrol kecepatan VFD (biaya energi jangka panjang).
2. Faktor beban & keragaman
Dengan kd=0,8 permintaan adalah 240 kW; semu Sd=240/0,95≈253 kVA. Ukuran berdasarkan permintaan, bukan beban terpasang, untuk menghindari kelebihan ukuran.
3. Sumber & campuran
Satu suplai utilitas 10 kV cukup (tidak ada persyaratan darurat/cadangan); 100% jaringan.
4. Ukuran transformator
Sd 253 kVA → tingkat 315 kVA; untuk kontinuitas suplai pilih N+1 → 2×S13-M-315/10 terendam minyak, pembebanan 80%.
5. Metode start motor
DOL pada pompa 132 kW (arus start 6,5×) menurunkan bus 12,6% — melebihi batas 10% (gagal); VFD (1,3×) menahannya di 2,8% dan menambah kontrol kecepatan — sekali mendayung, dua pulau terlampaui.
6. Penghematan energi VFD
Pompa berjalan ~70% waktu pada aliran parsial; throttling membuang energi. Kontrol kecepatan VFD menghemat ≈243.360 kWh/tahun (≈$29.203), penghematan 60% dibanding throttling kecepatan tetap.
7. Reaktif & harmonisa
75 kvar (4×19 kvar) menaikkan PF ke 0,95; VFD menghasilkan THDi ~20% di atas batas — reaktor detuned mencegah amplifikasi, APF direkomendasikan.
Pain Points → Solution → Evidence
Start pompa besar menyebabkan tegangan bus turun dan memicu peralatan lain
Jalankan pompa 132 kW melalui VFD, menurunkan rasio arus start dari 6,5 menjadi 1,3
V5: penurunan dengan VFD 3,2% (DOL 12,6% gagal, Y-Δ 4,7%, soft starter 6,3%)
Pompa beroperasi dengan throttling pada beban rendah, membengkakkan tagihan listrik
Kontrol kecepatan VFD menggantikan throttling, menyesuaikan energi dengan aliran
V16: VFD menghemat ≈243.360 kWh/tahun (≈$29.203) vs throttling, penghematan 60%
VFD ada di mana-mana dan harmonisa membakar bank kapasitor
PFC detuned 75 kvar mencegah amplifikasi; tambahkan APF jika melebihi batas
V6: THDi ~20% > batas 15% — APF direkomendasikan
Satu trafo gagal menghentikan pasokan air
Trafo ganda N+1; trafo yang tersisa menanggung stasiun
N-1: pembebanan 80% setelah kehilangan satu unit (lulus), transfer 2 s ≤ 15 s
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Kapasitas transformator | 315 kVA ×2 (N+1) | Sd=240/0,95≈253 kVA → tingkat 315 kVA; N+1 → 2 unit | Pembebanan 80%, pasokan air kontinu Naik ke 400 kVA jika permintaan >270 kW |
| Metode start motor | 132 kW · VFD | DOL turun 12,6% (melebihi batas); VFD 2,8% terendah | Penurunan bus 3,2% (V5 lulus), tanpa kedipan DOL VFD lebih mahal dari soft start; pompa kecil dapat menggunakan soft/Y-Δ |
| Penghematan energi VFD | 243.360 kWh/tahun | Model energi pompa konfigurator (2 pompa 60 kW · aliran rata-rata 70%) | ≈$29.203/tahun dihemat, penghematan 60% Verifikasi dengan jumlah pompa/kurva head/aliran aktual |
| THDi | 20% | Superposisi harmonisa pada skena padat VFD | Melebihi batas 15%; APF direkomendasikan Reaktor detuned hanya mencegah amplifikasi |
| Pembebanan N-1 | 80% | Sd 253/315 setelah kehilangan satu unit | Transfer 2 s ≤ 15 s, vonis lulus Unit tunggal dapat kelebihan beban seiring pertumbuhan beban |
| Hubung singkat | MV 28,9 / LV 11,2 kA | Tingkat gangguan 500 MVA + uk=4% | Pemutusan HV 31,5 / LV 25 kA (margin 1,1×/2,2×) Konfirmasi tingkat gangguan aktual dengan jaringan |
| PFC | 75 kvar (4×19) | pf rata-rata 0,85 → celah ke pf target 0,95 | PF sesuai, pembebanan transformator berkurang Padat VFD — detuned untuk mencegah amplifikasi ke-5/ke-7 |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Aliran energi
Permintaan grid 240 kW → switchgear MV → dua transformator S13 → bus LV → feeder pompa/aux. Unit ganda berbagi beban; jika satu unit hilang, unit yang tersisa menanggung 80%.
Start motor
Bandingkan penurunan tegangan bus pompa 132 kW pada empat metode: DOL 12,6% (gagal), Y-Δ 4,7%, soft starter 6,3%, VFD 2,8% (terbaik) — menunjukkan mengapa pompa utama harus menggunakan VFD.
Penghematan energi VFD
Pada aliran rata-rata 70%, kontrol kecepatan VFD menghemat ≈243.360 kWh/tahun (≈$29.203) dibandingkan throttling — penghematan 60% yang mengkuantifikasi payback VFD.
Rugi & biaya listrik
Rugi transformator minyak p0=0,28 / pk=3,65 kW, ≈71.912 kWh/tahun (≈$8.629); SH15 amorf menghemat 1.752 kWh/tahun (≈$210), payback 3,3 tahun.
Other views (shown): Operasi 24 jam · Profil tegangan · Fitur skema · Derating lingkungan
7 · Economics & Payback
Total peralatan konfigurator ≈ $62,257 (tingkat kelayakan, termasuk 2 transformator S13-M-315/10, switchgear MV/LV, PFC 75 kvar dan kabel). Sorotan ekonomi adalah VFD: ≈243,360 kWh/tahun dihemat (≈$29,203) vs throttling — hampir setengah biaya paket; ditambah SH15 amorf menghemat $210/tahun dengan payback 3,3 tahun. Faktor beban tinggi + tugas kontinu berarti belanja efisiensi energi paling cepat kembali.
8 · FAQ
Berapa ukuran transformator untuk stasiun pompa 300 kW?
Mengapa pompa 132 kW harus start melalui VFD?
Berapa penghematan pompa VFD?
Mengapa transformator ganda N+1?
Bagaimana menangani harmonisa VFD?
Apa yang terjadi jika penurunan start melebihi batas?
Berapa biaya stasiun pompa?
Transformator minyak atau kering?
Special Considerations
- Tingkat gangguan sistem default ke 500 MVA — konfirmasikan dengan perusahaan jaringan (toConfirm: ssc).
- THDi ~20% melebihi batas; reaktor detuned hanya mencegah amplifikasi — tambahkan APF untuk menghilangkannya.
- Penghematan VFD adalah perkiraan energi pompa dari konfigurator (pompa tipikal 2×60 kW, aliran rata-rata 70%); studi formal harus menggunakan jumlah pompa, head, dan kurva aliran aktual.
- Perkiraan tingkat kelayakan; gambar menunggu lembaga desain berlisensi, bukan dokumen konstruksi.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Pasokan Peralatan Konvensional & Tenaga Surya Terpadu
Dari desain sistem distribusi tenaga listrik hingga energi surya — trafo, switchgear, gardu induk, dan peralatan tenaga surya, berukuran dan ditempatkan di satu tempat. Gunakan kalkulator kami untuk mendapatkan tagihan bahan lengkap dan harga FOB.