Что такое испытательный нагрузочный стенд?

Определение

Нагрузочный модуль для ДГУ может быть определен как отдельное, комплексное, систематическое испытательное устройство (нагрузочный стенд), которое включает в себя нагрузочные элементы с системой управления и дополнительные устройства, необходимые для работы (вентиляторы, системы защиты, освещение, обогрев и др.).

Применение

Нагрузочные модули находят широкое применение в:

• Заводских испытаниях турбин, генераторов и генераторных установок (ДГУ, ТГУ, КГУ);

• Сокращении копоти и сажи в дизельных двигателях и судовых дизелей;

• Пуско-наладочных испытаниях и синхронизации ГПУ, ГТУ;

• Периодических испытаниях резервных генераторных установок (например, в Дата-центрах);

• Испытаниях аккумуляторов и ИБП;

• Удалении углеродных наростов на поршневых кольцах двигателей.

Типы нагрузочных модулей

Наиболее распространены два типа нагрузочных модулей: резистивные и реактивные.

Резистивный нагрузочный модуль

Резистивный нагрузочный модуль – самый распространенный тип, применяемый для обеспечения нагрузкой генераторов.

Резистивная нагрузка характеризуется активной мощностью, измеряемой в ваттах (Вт, кВт, МВт, ГВт). Соответственно мощность нагрузочного модуля выбирается исходя из мощности генератора. Нагрузка в модуле создается путем преобразования электрической мощности источника питания в тепло, нагревающее сильноточные резисторы. Чаще всего это тепло выводится принудительно при помощи вентиляторов, реже конвекцией, еще реже используется водяное охлаждение.

Реактивный нагрузочный модуль

Реактивные нагрузочные модули делятся на активно-индуктивные и активно-емкостные.

Мощность реактивной нагрузки измеряется в вольт-амперах реактивных (Вар, кВАр, МВАр) и равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q=U×I×sinφ. Если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным и нагрузка носит активно-индуктивный характер, если опережает — отрицательным, нагрузка носит активно-емкостный характер. Реактивная нагрузка обеспечивается группами проволочных катушек (реакторов) с железным сердечником.

Полную мощность активно-реактивных модулей выражают в вольт-амперах (ВА, КВА, МВА). Стандартный коэффициент мощности нагрузочного модуля берется равный 0.8, согласно коэффициенту источника питания.

Пример расчета нагрузки

Полная мощность источника (S) равна 100 кВА, активная нагрузка (P=S×0.8) = 80 кВт, реактивная (Q) вычисляется из формулы S=√P2+Q2 и обычно равна 0.75 от активной нагрузки, 60 кВАр.

Активно-индуктивные модули используются для имитации реальных смешанных нагрузок, состоящих из освещения, отопления, двигателей, трансформаторов и т.д.