كيفية تحديد حجم مولد ديزل احتياطي بقدرة 750 kVA لمجمع تجاري في السعودية

## ملخص تنفيذي

يتطلب شراء مولد احتياطي لمجمع تجاري في السعودية موازنة أحمال التكييف الثقيلة مع الامتثال الصارم لمعايير SEC و SASO. بالنسبة لوحدة بقدرة 750 kVA، يجب على المشتري مراعاة درجات الحرارة المحيطة العالية في المملكة والتي قد تصل إلى 50°C، مما يستلزم خفض القدرة الحصينية للمحرك (derating). تصنيف 750 kVA (احتياطي) يدعم عادةً حملاً تشغيلياً مستمراً يبلغ حوالي 600 kVA (480 kW) عند معامل قدرة 0.8، مع حجز السعة المتبقية لتيارات البدء المفاجئة للمحركات مثل المبردات أو المصاعد. في السعودية، يجب أن يلتزم أي تركيب بمعايير الربط الخاصة بشركة الكهرباء السعودية (SEC) ولوائح السلامة من SASO. إن عدم مراعاة تيار البدء لمحركات HVAC الكبيرة (التي غالباً ما تكون 5-7 أضعاف تيار التشغيل) هو السبب الأكثر شيوعاً لانهيار النظام أثناء انقطاع التيار. يوفر هذا الدليل خطوات الحساب الدقيقة لضمان أن مواصفات 750 kVA قوية بما يكفي للمناخ المحلي ونوعية الأحمال.

## حساب نقطة الخدمة لمولد الديزل الاحتياطي

لحساب نقطة الخدمة لمولد بقدرة 750 kVA في بيئة مجمع تجاري، يجب أولاً تجميع "إجمالي الحمل المتصل" وتطبيق معامل التنوع (diversity factor). في المجمعات التجارية، لا تصل جميع الأحمال (الإضاءة، السلالم المتحركة، التكييف) إلى ذروتها في وقت واحد. ومع ذلك، في السعودية، يمثل التكييف غالباً 60-70% من الحمل. معادلة التحديد هي: kVA = (kW التشغيلي / معامل القدرة) × 1.25 هامش أمان. يضاف إلى ذلك "علاوة البدء المفاجئ" لأكبر محرك. على سبيل المثال، إذا كان حمل التشغيل 450 kW وأكبر محرك هو مبرد بقدرة 75 kW يعمل ببدء تشغيل مباشر (DOL)، فقد يتجاوز تيار البدء 400 kVA لحظياً. تصنيف 750 kVA هو تصنيف "احتياطي" (Standby)، مما يعني أنه مخصص للاستخدام أثناء انقطاع خدمة المرافق فقط. لا ينبغي تحميله بنسبة 100% لفترات طويلة؛ عادةً ما يوصى بمتوسط معامل حمل بنسبة 70-80% على مدار 24 ساعة للحفاظ على عمر المحرك ومنع ظاهرة "الرواسب الرطبة" الناتجة عن التحميل المنخفض.

## المعايير والأكواد المطبقة في السعودية

في المملكة العربية السعودية، الهيئة التنظيمية الرئيسية هي SASO (الهيئة السعودية للمواصفات والمقاييس والجودة)، والتي تفرض معايير تعتمد على IEC 60034 للآلات الكهربائية الدوارة. يجب أن يكون المولد حاصلاً على شهادة SASO ومعترفاً به من قبل IECEE للاستيراد. علاوة على ذلك، تحدد شركة الكهرباء السعودية (SEC) متطلبات مفتاح التحويل التلقائي (ATS) والهيكل الخارجي للوحدة لضمان عدم التغذية العكسية للشبكة. يعتبر معيار ISO 8528 المرجع الدولي لمجموعات توليد الديزل؛ بالنسبة للمجمع التجاري، عادةً ما يكون مستوى الأداء 'Class G2' كافياً للإضاءة والطاقة العامة، ولكن قد يلزم 'Class G3' إذا كان المجمع يضم مراكز بيانات حساسة. غالباً ما يتم اعتماد NFPA 110 (أنظمة طاقة الطوارئ والاحتياط) من قبل الاستشاريين السعوديين لأنظمة سلامة الأرواح مثل مضخات الحريق ومراوح استخلاص الدخان. يضمن الامتثال قدرة المولد على تحمل حمل سلامة الأرواح الكامل في غضون 10 ثوانٍ من فشل الشبكة.

## فخاخ المشتريات الشائعة للمجمعات التجارية

يعد خفض القدرة بسبب الحرارة (Ambient derating) الخطأ الأكثر شيوعاً في المشتريات في دول الخليج. معظم الشركات المصنعة تقيم وحدات 750 kVA عند 25°C عند مستوى سطح البحر. في الرياض أو جدة، حيث تصل درجات الحرارة إلى 50°C، تنخفض قدرة المحرك على تبريد نفسه وتقل كثافة الهواء. قد يؤدي ذلك إلى انخفاض بنسبة 10-15% في kW الفعلي المتاح. فخ آخر هو تجاهل "التشوه التوافقي" (Harmonic Distortion) من الأحمال غير الخطية. المجمعات مليئة بإضاءة LED ومغيرات التردد (VFD) لوحدات مناولة الهواء، والتي تنتج توافقيات تسبب تراكم الحرارة في ملفات المولد. يجب على المشترين تحديد منوب (alternator) بملفات ذات خطوة 2/3 للتخفيف من هذه الآثار. أخيراً، الفشل في تحديد سعة خزان الوقود لمدة 8-12 ساعة على الأقل من التشغيل بكامل الحمل يمكن أن يؤدي إلى فشل تشغيلي أثناء عدم استقرار الشبكة الممتد.

## مثال تطبيقي لمولد 750 kVA لمجمع تجاري

لنحسب المتطلبات لمجمع تجاري متوسط الحجم.

1. **حمل التشغيل:** 440 kW (إضاءة، قوى صغيرة، سلالم متحركة).

2. **التحويل إلى kVA:** 440 kW / 0.8 pf = 550 kVA.

3. **هامش الأمان:** 550 kVA × 1.25 = 687.5 kVA.

4. **بدء المحرك:** أكبر محرك هو ضاغط تكييف بقدرة 90 kW (بدء Star-Delta). تيار البدء حوالي 3.5 ضعف تيار التشغيل.

- kVA التشغيلي للمحرك = 90 / 0.8 = 112.5 kVA.

- kVA البدء = 112.5 × 3.5 = 393.75 kVA.

5. **الإجمالي المطلوب:** باستخدام تحليل التحميل التدريجي، نضمن أن وحدة 750 kVA يمكنها التعامل مع حمل أساسي 550 kVA بالإضافة إلى الانخفاض العابر الناتج عن محرك 90 kW.

6. **الاختيار النهائي:** تم اختيار وحدة 750 kVA (احتياطي) / 680 kVA (أساسي). بعد تطبيق خفض بنسبة 10% للحرارة المحيطة عند 50°C، تصبح السعة الاحتياطية الفعلية 675 kVA، مما يغطي بشكل مريح حمل التشغيل البالغ 550 kVA مع ترك مساحة لبدء تشغيل المحركات.

### ما مقدار الخفض في القدرة الذي يجب تطبيقه لمولد 750 kVA في صيف الرياض؟

بالنسبة للرياض، يجب عادةً السماح بخفض يتراوح بين 10% إلى 15% من تصنيف ISO القياسي بسبب درجات الحرارة التي تصل إلى 50°C وارتفاع المدينة. اطلب دائماً مخطط خفض القدرة من المصنع للمحرك والرادياتير.

### هل يتطلب مولد 750 kVA تصريحاً خاصاً في السعودية؟

نعم، تتطلب التركيبات عادةً موافقة الدفاع المدني لسلامة تخزين الوقود، ويجب أن تلتزم بلوائح شركة الكهرباء السعودية (SEC) بخصوص توصيل ATS لضمان عدم حدوث تشغيل متوازي مع الشبكة دون معدات مزامنة.

### هل يمكن لمولد 750 kVA تشغيل محرك مبرد بقدرة 150 kW؟

يعتمد ذلك على طريقة البدء. محرك بقدرة 150 kW يستخدم بدء التشغيل المباشر (DOL) قد يسبب هبوطاً في الجهد يتجاوز 30%، مما قد يؤدي لفصل المولد. يوصى بشدة باستخدام VFD أو Soft Starter لإبقاء الوحدة ضمن حدود استجابتها العابرة.