Perché testare un generatore diesel con un banco di carico reattivo resistivo?

La maggior parte dei gruppi elettrogeni è progettata e specificata con un fattore di potenza di 0,8 e il motore non è quindi in grado di erogare l'intera kVA con fattore di potenza unitario. Ad esempio, un gruppo elettrogeno da 500kVA con fattore di potenza 0,8 sarebbe in grado di erogare solo 400kW su un carico puramente resistivo. I test che utilizzano un carico esclusivamente resistivo di solito comportano una prova a pieno carico del motore principale (cioè il motore), ma non dell'alternatore, che sarà testato solo all'80% della sua corrente nominale. Ciò significa che l'alternatore e il suo sistema di controllo non vengono testati al loro limite nominale.

Un carico a fattore di potenza non unitario influisce sul modo in cui un alternatore risponde al carico perché, con carichi induttivi, la corrente di carico non è esattamente in fase con la tensione di uscita. Il campo all'interno del circuito magnetico dell'alternatore è distorto e il regolatore automatico di tensione (AVR) e il circuito di eccitazione devono fornire una corrente maggiore per mantenere la tensione di uscita impostata. Pertanto, le perdite relative all'interno dell'alternatore aumentano quando si opera con un fattore di potenza non unitario, con conseguente maggiore dissipazione di calore all'interno dei lamierini e degli avvolgimenti dell'alternatore. Tuttavia, lo stesso alternatore funzionerebbe in modo significativamente più freddo se il gruppo elettrogeno venisse testato esclusivamente a fattore di potenza unitario. Questo perché la corrente è più bassa ed è esattamente in fase con la tensione (cioè a fattore di potenza unitario). Pertanto, le prestazioni termiche del gruppo elettrogeno nel suo complesso non saranno testate come se fosse applicato il carico nominale a fattore di potenza non unitario.

Molti ingegneri che testano i gruppi elettrogeni ritengono che questo aspetto non sia molto importante, poiché di solito l'alternatore è di progettazione comprovata. La loro preoccupazione principale è quella di dimostrare che il motore principale è in condizioni di manutenzione ed è in grado di accettare il carico senza instabilità, o addirittura in stallo. Non c'è dubbio che i test solo resistivi forniscano dati preziosi e utili, ma non possono fornire l'intera storia. Le parti elettriche del gruppo elettrogeno, l'alternatore e i componenti ausiliari come gli interruttori, i rilevatori di corrente, i collegamenti e i cablaggi, i contatori e la strumentazione, non vengono chiaramente testati al limite quando si esegue un test di sola resistenza.

Quando ingegneri e consulenti professionisti si occupano di specificare un sistema di alimentazione di riserva per un progetto, specificano che il gruppo elettrogeno deve essere testato in base agli standard applicabili e alla potenza di targa. Ciò significa prove di carico non unitarie o resistive/induttive. La norma ISO 8528 specifica che i rapporti di prova devono indicare se i test sono stati eseguiti con un fattore di potenza diverso da quello nominale. Di solito questo significa che i test eseguiti con un carico puramente resistivo possono essere considerati incompleti.