Prüfung von Dieselaggregaten nach ISO8528
ISO 8528 (BS7698) Teil 5 ist die Norm für Prüfverfahren für motorgetriebene Stromerzeugungsaggregate. Sie legt allgemeine Prüfanforderungen fest und definiert eine Funktionsprüfung und eine Abnahmeprüfung. Funktionsprüfungen müssen immer durchgeführt werden und finden in der Regel im Werk des Herstellers statt. Abnahmeprüfungen sind optional, können vor Ort durchgeführt werden und werden oft vom Kunden oder einem Vertreter beobachtet.
In allen Fällen müssen die Tests unter Bezugnahme auf die vereinbarte Spezifikation des Stromaggregats durchgeführt werden. Vor den Betriebstests müssen die Umgebungsdaten aufgezeichnet werden, und es ist eine Vorinspektion vorgeschrieben. Dazu gehören Sicherheitsprüfungen, Erdungsanschlüsse und Schutzvorrichtungen, Isolierungstests, Überprüfung der Flüssigkeitsstände usw. Bei der ersten Inbetriebnahme muss zunächst das Not-Aus-System überprüft werden, gefolgt von einer Überprüfung der Frequenz, der Spannung und der Phasendrehung sowie einer Inspektion auf Lecks und Vibrationen.
Erst nach diesen Vorprüfungen werden Lasttests durchgeführt. Dazu gehören Lastdauerprüfungen oder ein "Erwärmungslauf" mit Aufzeichnung der stationären Spannung und Frequenz, gefolgt von Lastabnahmeprüfungen, bei denen die transienten Reaktionen auf Laständerungen aufgezeichnet werden.
Die Norm definiert drei Leistungsklassen - G1, G2 und G3. Eine weitere Klasse, G4, ist für Leistungskriterien reserviert, die zwischen dem Lieferanten und dem Käufer vereinbart werden.
Jede Leistungsklasse hat unterschiedliche Kriterien für eine Reihe von Merkmalen des Stromaggregats. G1 ist die am wenigsten strenge Klasse und gilt im Allgemeinen für kleine, einfache Stromaggregate, die einfache Lasten versorgen sollen. G2 entspricht im Großen und Ganzen dem handelsüblichen Strom, während G3 für Aggregate gedacht ist, die strategisch kritische Lasten versorgen oder solche, die eine besonders stabile und genaue Stromversorgung benötigen, wie z. B. Krankenhäuser und Rechenzentren.
Die Motorregelung wird durch Prüfung der Frequenz gemessen, die Spannungsregelung der Lichtmaschine wird direkt gemessen. Zu den spezifizierten Merkmalen für die Frequenz gehören die Schwankung im stationären Zustand, der Einbruch bei maximaler Leistungserhöhung, der Anstieg bei 100 %iger Entlastung und die Zeit, bis die Frequenz in beiden Fällen wieder innerhalb der Grenzwerte liegt. Zu den Spannungsmerkmalen gehören ebenfalls der zulässige Einbruch bei maximaler Leistungserhöhung, der Anstieg bei 100 % Lastabnahme und die Erholungszeit.
Einige dieser Kriterien lauten wie folgt:
| Leistungsklasse | G1 | G2 | G3 |
|---|---|---|---|
|
Steady-State-Frequenzband |
2.5% |
1.5% |
0.5% |
|
Maximaler Frequenzsprung |
-15% |
-10% |
-7% |
|
Maximaler Frequenzanstieg |
+18% |
+12% |
+10% |
|
Frequenzwiederherstellungszeit |
10 Sekunden |
5 Sek. |
3 Sek. |
|
Steady-State-Spannungsabweichung |
5% |
2.5% |
1% |
|
Maximaler Spannungsabfall |
-25% |
-20% |
-15% |
|
Maximaler Spannungsanstieg |
+35% |
+25% |
+20% |
|
Spannungswiederkehr |
10 Sekunden |
6 Sek. |
4 Sek. |
Die maximale Leistungssteigerung für diese Tests, ausgedrückt als Prozentsatz der Nennlast des Aggregats, wird durch die Eigenschaften des Motors und die Abstimmung zwischen Motor und Generator bestimmt. Traditionell wurden Saugmotoren mit 100 % Lastannahme geprüft, während Turbomotoren mit einer Leistungssteigerung von 60 % geprüft wurden. In der Norm wird jedoch eine komplexere Formel auf der Grundlage von Motorparametern festgelegt, und in der Praxis wird dieser Wert nun in der Regel vom Hersteller bestimmt.
Es können auch andere Prüfungen festgelegt werden, die den Umfang der in den Normen festgelegten Prüfungen erweitern. Dazu gehören z. B. Kaltstart-Lastannahme, simulierte Motorstartlasten und synchronisierter Parallellauf.
Prüfung des nicht einheitlichen Leistungsfaktors
In der Praxis werden fast alle Stromerzeugungsaggregate im Normalbetrieb mit einem ungleichmäßigen Leistungsfaktor belastet. Praktisch alle typischen Lasten der kleinsten Stromerzeugungsanlagen umfassen induktive und motorische Lasten. Sogar Lasten wie Leuchtstofflampen, die kapazitive Komponenten haben, verfügen über Ballastdrosseln, um sicherzustellen, dass ihr Leistungsfaktor nahe bei Eins oder leicht nacheilend ist.
Fast alle Stromerzeugungsaggregate mit Ausnahme der kleinsten werden mit einem nacheilenden Leistungsfaktor, in der Regel 0,8, konstruiert und ausgelegt, und praktisch alle Aggregatebauer arbeiten mit Qualitätssystemen nach ISO9001:2000. Diese Norm erlaubt es Unternehmen zwar, ihre eigenen Systeme und Verfahren festzulegen, aber es ist schwierig, gegen das Konzept zu argumentieren, dass ein Produkt mit einem Leistungsschild versehen werden kann, auf dem eine Tragfähigkeit bei einem Leistungsfaktor von 0,8 angegeben ist, wenn es nicht mit der Nennleistung des Typenschilds getestet wurde.
Professionelle Ingenieure und Berater, die an der Spezifikation einer Stromversorgung für ein Projekt beteiligt sind, werden sich dessen zunehmend bewusst und verlangen, dass ein Gerät gemäß den Normen und mit der Nennleistung des Typenschilds getestet wird. Das bedeutet, dass nicht-unitäre oder ohmsche/induktive Lasttests durchgeführt werden. Die ISO 8528 schreibt vor, dass in den Prüfberichten vermerkt werden muss, wenn die Prüfungen mit einem anderen Leistungsfaktor als dem Nennwert durchgeführt wurden. In der Regel bedeutet dies, dass Prüfungen mit einer rein ohmschen Last als unvollständig angesehen werden können.
Sowohl die Qualitätsnormen als auch die ISO 8528 für die Prüfung motorgetriebener Stromaggregate verlangen die Durchführung einer vollständigen Prüfung. Professionelle Ingenieure und Berater haben darauf reagiert und solche Tests vorgeschrieben. Die Ausrüstung mit Steuerungs-, Mess-, Datenerfassungs- und Analysesystemen wird von führenden Lastbank-Spezialisten wie Avtron angeboten.
Es besteht kein Zweifel daran, dass in Zukunft mehr Tests durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Stromerzeugungsaggregate den Spezifikationen entsprechen, im Rahmen eines geregelten Wartungsprogramms belastbar sind und auf umweltverträgliche Weise mit optimaler Kraftstoffeffizienz und minimaler Umweltbelastung betrieben werden.
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