Generaattoreita pidetään usein hätätilanteita varten. Hätätilanteet ovat luonteeltaan usein odottamattomia, ja siksi erityisesti öljy- ja kaasuteollisuudessa tai palvelualalla (esim. datakeskuksissa ja sairaaloissa) toimivilla yrityksillä ja laitoksilla on generaattoreita paikan päällä valmiustilaa varten. Pysyvä tai kannettava varageneraattori voi antaa sinulle mielenrauhaa, kun tiedät, että sinulla on luotettava virtalähde, johon turvautua. Mitä kuitenkin tapahtuu, jos varageneraattori ei yhtäkkiä toimi?
Varageneraattorin toimimattomuus hätätilanteissa voi tulla kalliiksi monella eri tavalla, tuotantokustannuksista ihmishenkien kustannuksiin. Siksi useimmilla toiminnoilla ja laitoksilla on suunnitelmat hätätilanteiden ja katastrofien varalle – kuormituspankkitestauksen tulisi olla osa näitä suunnitelmia.
GENERAATTORIN KUORMITUSPANKIN TESTAUS Tarkoituksena on varmistaa, että varavoimanlähteesi pysyy luotettavana ja tarjoaa maksimaalisen suorituskyvyn silloin, kun sitä tarvitaan.
GENERAATTORIN KUORMITUSPANKIN TESTAUKSELLA tarkoitetaan prosessia, jonka avulla voidaan arvioida generaattorin kyvykkyyksiä varmistamalla, että generaattorilaitteiston kaikki komponentit ovat optimaalisessa toimintakunnossa erilaisissa kuormituksissa. Valmius- ja hätägeneraattoreita ei aina käytetä säännöllisesti, joten on tärkeää tehdä testejä, joilla varmistetaan, että ne pystyvät käyttämään toimintojasi tai laitostasi täydellä kilowattiluokituksellaan.
- Vakiosääntö (NFPA:n testausohjeiden mukaan) on: tee kuormituspankkitesti kaikille generaattoreille, joita ei käytetä yli 30 %:lla nimelliskilowattiluokan kuormituksestaan (tai valmistajan suosittelemalla tavalla).
- Kuormituspankkitestauksen tavoitteena on: varmistaa, että generaattori pitää yllä oikeaa painetasoa ja lämpötilaa ja tuottaa samalla optimaalisen hevosvoiman, jota toiminta tai laitos tarvitsee.
Kuormituspankkitestaus (katso tarkemmin, miten se toimii) toimii asettamalla generaattoriin keinotekoinen tai näennäiskuorma. Testaus ajoitetaan alan standardien ja viranomaismääräysten mukaisesti. Kuormitusta lisätään asteittain. Moottori ja vaihtovirtageneraattori rekisteröidään koko ajan. Tämän jälkeen tehdään tietojen arviointi. Testin suorittamiseen tarvitaan vain kuormituspankki.
Milloin tarvitset generaattorin kuormituspankkitestausta?
Kuormituspankkitestauksen avulla voidaan todentaa generaattorijärjestelmän ominaisuudet, joita ei voida todentaa rutiinikäynnistyksillä. Testauksen avulla voit myös tunnistaa ongelmat varhaisessa vaiheessa, ennen kuin ongelmat johtavat joko kalliisiin korjauksiin tai toimintakyvyttömyyteen silloin, kun niitä tarvitaan. Testaaminen ei kuitenkaan ole pelkkä suositus, vaan säädökset edellyttävät sitä myös tietyissä olosuhteissa. Esimerkiksi NFPA 110 -standardi edellyttää, että hätägeneraattorit testataan kuukausittain, jos (1) generaattorin on tarkoitus suojella liikerakennuksen asukkaita ja (2) generaattorin vikaantuminen voi johtaa henkilövahinkoihin tai kuolemaan. Testausvaatimukset vaihtelevat myös sen mukaan, käytetäänkö generaattorin polttoaineena dieseliä vai sähköä. Useimmille varajärjestelmille, erityisesti niille, jotka on otettu käyttöön taloudellisten menetysten tai liiketoiminnan keskeytysten estämiseksi, voi riittää vuosittainen testaus.
Testaus riippuu myös toimialasta, määräyksistä, generaattorin energialähteestä ja generaattorin käyttötarkoituksesta. Toisena yleissääntönä voidaan todeta, että testaus olisi suoritettava myös silloin, kun generaattori on uusi tai kun se on otettu käyttöön, jotta voidaan luoda perustaso tulevaa toiminnallista suorituskykyä varten.
Neljä kuormituspankkityyppiä
Generaattoreiden testaamiseen voidaan käyttää neljää kuormituspankkityyppiä, jotka ovat:
- resistiivinen
- reaktiivinen
- yhdistetty resistiivinen/reaktiivinen
- elektroninen.
Tarkoituksesta riippuen voit valita pysyvän kuormituspankin tai vuokra-kuormituspankin, joka on siirrettävissä kuljetuksen ja käytön helpottamiseksi. Jokaisella kuormituspankkityypillä – kuten edellä on rajattu – on etunsa ja haittansa.
Resistive
Resistive kuormituspankit ovat yleisimpiä. Resistiivisen kuormituspankin avulla voit testata voimanlähteen ja generaattorin 100 %:n teholla. Tässä menetelmässä kuormien mittaamiseen käytetään suoraviivaista prosessia: sähköenergia muutetaan vastusten avulla lämmöksi, ja lämpö haihtuu ilman tai veden kautta.
Tämä tyyppi simuloi todellisia kuormia, mukaan lukien voimanlähteen kapasiteetti (kW), voimanlähteen ohjaukset ja transienttivaste (Hz), mutta sillä on rajoitetut testausmahdollisuudet vaihtovirtageneraattorin kapasiteetille (kVAR), vaihtovirtageneraattorin ohjauksille, kuormanjakosäätimille (vain kilowattitehot), jakeluväylästä ja transienttivasteelle (jännite).
Resistiivisiä kuormituspankkeja on monenlaisia vaihtoehtoja niiden siirrettävyydestä, koosta ja tehoalueesta:
- DC kannettava
- AC pieni kannettava
- AC suuri kannettava
- AC perävaunuun asennettava
- AC kiinteä
- AC keski-/korkeajännitteinen
- AC jäähdytyslaitteella jäähdytetty
- AC vesijäähdytteinen.
Näiden vaihtoehtojen avulla voit testata erityisten suunnittelukriteerien ja käyttötarpeiden mukaan. Resistiivisiä kuormituspankkeja voidaan parhaiten käyttää:
- Generaattoreihin, joiden teho on alle 200 kVA
- Kannettaviin generaattoreihin
- Pieniin generaattoreihin
- UPS-järjestelmiin.
Reaktiivisiin
Reaktiivisella kuormituspankilla testataan kuormia, joissa on joko kondensaattori tai induktori. Kyseessä on prosessi, jossa sähköenergia muunnetaan magneettikentäksi. Induktiiviset kuormat ovat yleisempiä kuin kapasitiiviset kuormituspankit. Induktiivinen kuormituspankki voi testata vain 75 % täydestä tehotestauksesta, kun taas kapasitiivinen kuormituspankkitestaus toimii suunnilleen samalla tavalla, paitsi että se luo johtavan tehokertoimen kuormia, jotka jäljittelevät joitakin elektronisia ja epälineaarisia kuormia.
Reaktiiviset kuormituspankit soveltuvat moottorikäyttöisten laitteiden ja muuntajien testaamiseen, yleensä tietoliikenne- ja UPS-teollisuudessa.
Yhdistetty resistiivinen/reaktiivinen
Yhdistetty resistiivinen/reaktiivinen kuormituspankki hyödyntää resistiivisissä kuormituspankeissa esiintyviä ominaisuuksia sekä ominaisuuksia, joita jälkimmäinen ei pysty mittaamaan. Resistiiviset/reaktiiviset kuormituspankit voivat testata:
- Primemoottorin kapasiteetti (kW)
- Primemoottorin ohjaukset
- Alternaattorin kapasiteetti (kVAR)
- Alternaattorin ohjaukset
- Kuormituksen jakamisen ohjaukset (kW ja kVAR)
- Jakoväylä
- Transienttinen reaktio (Hz)
- Transienttinen reaktio (jännite).
Resistiivisiä/reaktiivisia kuormituspankkeja voidaan parhaiten käyttää:
- Generaattoreille, joiden teho on yli 200kVA
- Generaattoreille, joiden teho on 1 MVA:sta ylöspäin
- Yksittäisille yksiköille
- Monille yksiköille.
Elektroninen
Elektronisella kuormituspankilla voidaan testata keskimääräistä ja huippukuormituskapasiteettia. Testin suorittamiseksi virtalähteeseen kytketään sähkökuorma. Elektroninen kuormituspankki on ylivoimainen ja antaa tarkempia tietoja kuin muista kuormituspankkityypeistä ja testeistä saadut tulokset. Haittapuolena on hinta – elektronisen kuormituspankin testaus on kalliimpaa. Elektroniset kuormituspankit ovat ohjelmoitavissa, ja niitä voidaan käyttää kaiken kokoisten generaattorijärjestelmien testaamiseen millä tahansa toimialalla.