Банк нагрузки - Load bank

Блок нагрузки с воздушным охлаждением, используемый для приемочных испытаний резервной дизель-генераторной установки мощностью 3000 кВт. Это один из трех банков, используемых для загрузки генератора, чтобы проверить производительность при изменении нагрузки и заводской обкатке.

А банк нагрузки представляет собой электрическое испытательное оборудование, используемое для моделирования электрическая нагрузка, чтобы проверить электрическую источник питания без подключения к нормальной рабочей нагрузке.^[1]^[2] Во время процедур тестирования, регулировки, калибровки или проверки блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрический генератор, аккумулятор, сервоусилитель или фотоэлектрическая система вместо обычной нагрузки. Блок нагрузки представляет источник с электрическими характеристиками, аналогичными его стандартной рабочей нагрузке, при этом рассеивая мощность вывод, который обычно потребляется им. Мощность обычно преобразуется в тепло в тяжелых условиях. резистор или группа резистивных нагревательных элементов в устройстве, а тепло отводится принудительным воздухом или водой система охлаждения. Устройство обычно также включает в себя приборы для измерения, контроля нагрузки и защиты от перегрузки. Банки нагрузки могут быть либо стационарно установлены на объекте для подключения к источнику питания, когда это необходимо, либо портативные версии могут использоваться для тестирования источников питания, таких как резервные генераторы и батареи. Они являются необходимыми дополнениями для воспроизведения, подтверждения и проверки реальных требований к критически важным системам питания.^[2] Они также используются при работе периодически возобновляемых источников энергии, таких как ветряные мельницы, для сброса избыточной энергии, которая электрическая сеть не может поглотить.^[3]

Приложения

Банки нагрузки используются в различных приложениях, включая:

Заводские испытания турбины и двигатель дизельный генератор наборы
Сокращение мокрое штабелирование проблемы в дизельных двигателях, работающих на малой нагрузке
Периодическая проверка резервных ДВС
Аккумулятор и Система ИБП тестирование
Проверка мощности заземления
Оптимизация нагрузки в основная сила Приложения
Удаление нагара на генераторе поршень кольца
Отклонение нагрузки тесты
Дата центр тесты (электричество и кондиционер)

Типы банка нагрузки

Три наиболее распространенных типа нагрузочных батарей - резистивные, индуктивные и емкостные. И индуктивные, и емкостные нагрузки создают в цепи переменного тока так называемое реактивное сопротивление. Реактивность это оппозиция элемента схемы к переменный ток, вызванные накоплением электрического или магнитные поля в элементе из-за тока и является «мнимой» составляющей импеданса, или сопротивления сигналам переменного тока определенной частоты. Емкостное реактивное сопротивление равно 1 / (2⋅π⋅f⋅C), а индуктивное реактивное сопротивление равно 2⋅π⋅f⋅L. Единицей реактивного сопротивления является ом. Индуктивное реактивное сопротивление сопротивляется изменению тока, что приводит к отставанию тока цепи от напряжения. Емкостное реактивное сопротивление сопротивляется изменению напряжения, заставляя ток цепи опережать напряжение.

2 блока резистивной / реактивной нагрузки ASCO 6MVA в контейнерах для тестирования дизельных генераторных установок на борту морского судна.

Банк резистивной нагрузки

Группа резистивных нагрузок, наиболее распространенный тип, обеспечивает одинаковую нагрузку для обоих генераторы и первичные двигатели. То есть для каждого киловатт (или же Лошадиные силы ) нагрузки, приложенной к генератору от банка нагрузки, равная величина нагрузки применяется к первичному двигателю от генератора. Таким образом, резистивный блок нагрузки удаляет энергию из всей системы: блок нагрузки от генератора - генератор от первичного двигателя - первичный двигатель от топлива. Дополнительная энергия удаляется в результате работы блока резистивной нагрузки: отходящее тепло охлаждающей жидкости, выхлопные и генераторные потери, а также энергия, потребляемая вспомогательными устройствами. Банк резистивной нагрузки влияет на все аспекты генерирующей системы.

Нагрузка на резистивный блок нагрузки создается путем преобразования электрической энергии в тепло с помощью мощных резисторов, таких как сеточные резисторы. Это тепло должно отводиться от блока нагрузки воздухом или водой, принудительно или принудительно. конвекция.

В системе тестирования резистивная нагрузка имитирует реальные резистивные нагрузки, такие как лампы накаливания и нагревательные нагрузки, а также резистивные или единичные фактор силы составляющая магнитных (двигатели, трансформаторы) нагрузок.

В наиболее распространенном типе используется сопротивление проводов, обычно с вентиляторным охлаждением, и этот тип часто переносится и перемещается от генератора к генератору в целях тестирования. Иногда в здание встраивают груз такого типа, но это необычно.^[4]

Редко реостат для соленой воды используется. Его можно легко импровизировать, что делает его полезным в удаленных местах.

Для тестирования автомобильные аккумуляторы банк нагрузки из углеродного ворса позволяет размещать регулируемую нагрузку на батарею или систему зарядки, что позволяет точно моделировать большую нагрузку на батарею во время запуска двигателя. Такие устройства обычно портативны и могут включать в себя приборы для измерения напряжения и тока. ^[5]

Банк индуктивной нагрузки

Индуктивная нагрузка включает индуктивную (запаздывающую). фактор силы ) загружает.

Индуктивная нагрузка состоит из реактивного элемента с железным сердечником, который при использовании вместе с блоком резистивной нагрузки создает нагрузку с запаздывающим коэффициентом мощности. Как правило, индуктивная нагрузка будет рассчитана на 75% числового значения соответствующей резистивной нагрузки, так что при совместном приложении обеспечивается нагрузка с коэффициентом мощности 0,8. То есть на каждые 100 кВт резистивной нагрузки обеспечивается индуктивная нагрузка 75 кВАр. Возможны другие соотношения для получения других номинальных значений коэффициента мощности. Индуктивная нагрузка используется для моделирования реальных смешанных коммерческих нагрузок, состоящих из освещения, отопления, двигателей, трансформаторов и т. Д. С резистивно-индуктивным блоком нагрузки возможно полное тестирование системы питания, потому что предоставленное полное сопротивление обеспечивает токи в противофазе. с напряжением и позволяет оценивать работу генераторов, регуляторов напряжения, устройств РПН, проводов, распределительных устройств и другого оборудования.^[4]

Конденсаторная батарея.

Банк емкостной нагрузки

Емкостная батарея нагрузки или конденсаторная батарея аналогична батарее индуктивной нагрузки по номиналу и назначению, за исключением того, что создаются нагрузки с опережающим коэффициентом мощности, поэтому реактивная мощность подается от этих нагрузок в систему, что улучшает коэффициент мощности. Эти нагрузки имитируют определенные электронные или нелинейные нагрузки, типичные для телекоммуникаций, компьютеров или ИБП.

Группа резистивных реактивных (комбинированных) нагрузок

Комбинированный блок нагрузки обычно состоит из резистивных элементов и индукторов, которые могут использоваться для проведения нагрузочных испытаний при коэффициенте мощности, отличном от единицы (запаздывании), включая возможность полностью проверить генераторную установку при 100% номинальной мощности, указанной на паспортной табличке, кВА. Комбинированные блоки нагрузки включают в себя резисторы и катушки индуктивности, все в единой конструкции, которые можно независимо переключать, чтобы разрешить только резистивное, только индуктивное тестирование или тестирование с переменным запаздывающим коэффициентом мощности. Комбинированные блоки нагрузки указаны в киловольт-амперах (кВА). Стоит отметить, что комбинированные блоки нагрузки могут также состоять из резистивных, индуктивных и емкостных (RLC).^[2]

Обычно предприятиям требуются устройства с моторным приводом, трансформаторы и конденсаторы. В этом случае блоки нагрузки, используемые для тестирования, требуют компенсации реактивной мощности. Идеальное решение - это комбинация резистивных и реактивных элементов в одном блоке нагрузки.

Активные / реактивные нагрузки могут имитировать нагрузки двигателей и электромагнитные устройства в энергосистеме, а также обеспечивать чисто резистивные нагрузки.

Многие резервные генераторы и турбины необходимо вводить в эксплуатацию с номинальной мощностью, используя комбинацию резистивной и реактивной нагрузки, чтобы полностью оценить их работоспособность. Использование банка резистивной / реактивной нагрузки позволяет проводить всестороннее тестирование с одного устройства. Доступен ряд банков резистивных / реактивных нагрузок для имитации этих типов нагрузок на источнике питания и трансформаторах, реле и переключателях, которые будут распределять мощность по всему объекту.

Банки резистивных / реактивных нагрузок - отличный выбор для тестирования турбин, распределительных устройств, роторных ИБП, генераторов и систем ИБП.^[6] Их также можно использовать для комплексных системных испытаний систем защиты подстанций, особенно для более сложных реле, таких как дистанционные, направленные сверхтоки, направленные мощности и другие. Для тестирования солнечных инверторов часто требуется резистивная / реактивная индуктивная и / или емкостная нагрузка, чтобы гарантировать, что солнечные панели могут быть отключены от выработки электроэнергии в случае отключения электроэнергии. Банки комбинированных резистивных / реактивных нагрузок используются для проверки двигателя-генератора при его номинальном коэффициенте мощности. В большинстве случаев это коэффициент мощности 0,8.^[7]

Электронный банк нагрузки

Электронный блок нагрузки, как правило, представляет собой полностью программируемую конструкцию с воздушным или водяным охлаждением, используемую для имитации твердотельной нагрузки и обеспечения постоянной мощности и токовой нагрузки на схемы для прецизионных испытаний.

Железнодорожные пути

Где тепловоз оборудован для динамическое торможение, тормозной резистор можно использовать в качестве банка нагрузки для проверки двигатель-генераторной установки.