Модуль нагрузочный испытательный резистивный (балластный)

Модуль нагрузочный резистивный включает, по меньшей мере, два подключенных по параллельной схеме и различающихся по электрическому сопротивлению блока нагрузки. Каждый из блоков нагрузки состоит из собранных по схеме треугольник резистивных элементов и подключен к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения. К шинопроводу через измерительный трансформатор подключен блок регистрации параметров электрических величин, блок средств управления, средства индикации и средства защиты. Модуль включает вентилятор принудительного охлаждения резистивных элементов наружным воздухом с приводом от электродвигателя, подключенного к шинопроводу и к блоку регистрации параметров электрических величин. Каждый резистивный элемент представляет собой трубку, выполненную из нержавеющей стали и заполненную проволокой из никель-хромового сплава и сжатым оксидом магния, и электрически изолированных от трубки штырьковых выходов, подключаемых к шинопроводу. Температурный режим эксплуатации резистивных модулей позволит повысить надежность оборудования. 4 ил. 11 з.п.

Предлагаемое техническое решение относится к области электроэнергетики и предназначено для проведения испытаний генераторов электрической энергии.

В качестве наиболее близкого аналога предлагаемого технического решения выбран нагрузочный резистивный модуль, описанный в патенте на изобретение US 4849701, опубликованный 18.07.1989. В US 4849701 описан нагрузочный испытательный резистивный модуль, который включает, по меньшей мере, два подключенных по параллельной схеме и различающихся по электрическому сопротивлению блока нагрузки. Каждый из блоков нагрузки состоит из собранных по схеме треугольник резистивных элементов и подключен к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения, которым является трехполюсный автоматический выключатель с электроприводом. К шинопроводу через измерительный трансформатор подключен блок регистрации параметров электрических величин, блок средств управления, средства индикации и средства защиты. При работе известного US 4849701 нагрузочного испытательного резистивного модуля из-за перегрева резистивных элементов будет снижена надежность его работы и снижена точность проводимых при испытаниях измерений.

В отличие от известного, предлагаемый нагрузочный испытательный резистивный модуль за счет охлаждения резистивных элементов до температуры, позволяющей работать в секторе ниже температуры инфракрасного излучения спектра излучений, повысит надежность работы модуля и точность проводимых при испытаниях измерений.

Указанный технический результат будет достигнут при использовании модуля нагрузочного резистивного, используемого в качестве испытательного модуля или же модуля балластной нагрузки. Предложенный модуль включает, по меньшей мере, два подключенных по параллельной схеме и различающихся по электрическому сопротивлению блока нагрузки, каждый из которых состоит из собранных по схеме треугольник резистивных элементов и подключен к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения. К шинопроводу через измерительный трансформатор подключен блок регистрации параметров электрических величин, блок средств управления, средства индикации и средства защиты.

Согласно предложенной полезной модели модуль включает вентилятор принудительного охлаждения резистивных элементов наружным воздухом с приводом от электродвигателя, подключенного к шинопроводу и к блоку регистрации параметров электрических величин. Каждый резистивный элемент представляет собой трубку, выполненную из нержавеющей стали и заполненную проволокой из никель-хромового сплава и сжатым оксидом магния, и электрически изолированных от трубки штырьковых выходов, подключаемых к шинопроводу.

В наиболее предпочтительных случаях исполнения конструкции модуля

- шинопровод и шины, соединяющие штырьковые выходы резистивных элементов выполнены из меди;

- блок средств регистрации параметров электрических величин включает средства регистрации активной нагрузки, реактивной нагрузки, мощности, частоты электрического тока, силы тока, напряжения в каждой из фаз, коэффициента мощности;

- блок средств управления включает щит управления с кнопками управления, подключенный к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения;

- средства индикации включают, по меньшей мере, три световых индикатора состояния модуля: «включен», «отключен», «аварийное отключение»;

- средства защиты включают рею температуры, датчик потока воздуха, кнопку аварийного дистанционного отключения, сирену, проблесковую лампу.

В качестве автоматического аппарата для включения и отключения использован автоматический выключатель с электроприводом, например трехполюсный выключатель, для подключения к шинопроводу блоков нагрузки. Для плавной регулировки набора мощности может быть использован тиристорный электропривод.

Модуль может быть расположен в стационарном прямоугольном металлическом корпусе, либо металлическом корпусе, установленном на автомобильном прицепе.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами.

Фиг.1 - Структурная схема управления нагрузочного резистивного модуля.

Фиг.2 - Принципиальная схема управления нагрузочного резистивного модуля.

Фиг.3 - Схема подключения нагрузочного резистивного модуля, в качестве испытательного модуля.

Фиг.4 - Схема подключения нагрузочного резистивного модуля, в качестве модуля балластной нагрузки.

Нагрузочный испытательный резистивный модуль II (Фиг.1) подключается к объекту испытаний I (дизель-генератору или иному генератору электрической энергии), проведение испытаний обеспечивается за счет средств отображения информации III и средств защиты IV. На принципиальной схеме (Фиг.2) приведен пример схемного решения модуля. Модуль располагается в прямоугольном металлическом корпусе, который может быть стационарным, либо быть установленным на автомобильный прицеп. На Фиг.3 и Фиг.4 приведены схемы подключения модуля в качестве испытательного модуля (Фиг.3) и модуля балластной нагрузки (Фиг.4).

Основой модуля являются блоки нагрузки 8, которые подключаются к шинопроводу 8 по параллельной схеме. Количество блоков нагрузки 8 определяется особенностями объекта испытаний и иными требованиями. Предусматривается, по меньшей мере, два блока нагрузки 8, каждый подключаемый блок нагрузки 8 отличается от другого блока электрическим сопротивлением. Блок нагрузки 8 состоит из собранных по схеме треугольник резистивных элементов 8 и подключен к шинопроводу 2 через автоматический аппарат для включения и отключения 3. В большинстве случаев используется трехполюсный автоматический выключатель с электроприводом 6. К шинопроводу 2 через измерительный трансформатор 1 подключен блок регистрации параметров электрических величин 12, блок средств управления 13, средства индикации 14 и средства защиты IV. Для поддержания температурного режима, который обеспечит надежную и качественную работу модуля предусмотрен вентилятор принудительного охлаждения резистивных элементов наружным воздухом. Приводом вентилятора является электродвигатель 9, подключенный к шинопроводу 2 и к блоку регистрации параметров электрических величин 12, через автоматический аппарат для включения и отключения. В большинстве случаев также используется трехполюсный автоматический выключатель с электроприводом 7. При необходимости плавной регулировки набора мощности автоматические выключатели с электроприводом заменяются на тиристорный электропривод.

Блок средств регистрации параметров электрических величин 12 включает средства регистрации активной нагрузки, реактивной нагрузки, мощности, частоты электрического тока, силы тока, напряжения в каждой из фаз, коэффициента мощности. Блок средств управления 13 включает щит управления с кнопками управления, подключенный к шинопроводу 2 через трехполюсный автоматический выключатель с электроприводом 5 и перекидной выключатель. Средства индикации 14 включают, по меньшей мере, три световых индикатора состояния модуля: «включен», «отключен», «аварийное отключение». Средства защиты IV включают рею температуры 11, датчик потока наружного воздуха 10, кнопку аварийного дистанционного отключения 15, сирену 16, проблесковую лампу 17 и автоматический аппарат для включения и отключения. Защита резистивных элементов блоков нагрузки 8 осуществляется через автоматический аппарат для включения и отключения по силе тока, короткому замыканию, при пропадании потока воздуха и при неисправности электродвигателя вентилятора для чего блокируется система управления модуля.

Помимо внешнего принудительного охлаждения наружным воздухом температурный режим будет обеспечен и за счет конструкции резистивного элемента и свойств, использованных в конструкции резистивных элементов материалов, которые обеспечивают ускоренный теплообмен с окружающей средой. Каждый резистивный элемент состоит из трубки из нержавеющей стали заполненной проволокой из никель-хромового сплава и сжатым оксидом магния, и электрически изолированных керамическими патронами от трубки штырьковых выходов, при помощи которых резистивные элементы объединяются в треугольник и подключаются к шинопроводу. В большинстве случаев шинопровод и шины, соединяющие штырьковые выходы резистивных элементов будут выполнены из меди.

При проведении испытательных работ на модуль подается нагрузка от источника электрической энергии, например дизель-генератора, посредством резистивных нагрузочных элементов, моделируется реальная нагрузка любого типа.

Таким образом, будет повышена надежность работы модуля и точность проводимых при испытаниях измерений. Нагрузочный испытательный резистивный модуль, описанный выше конструкции, может быть использован при испытаниях автономных и резервных источников питания, генераторов электростанций, сетевых кабелей под нагрузкой; также предложенный модуль может быть использован при догрузке электростанции эквивалентом нагрузки.

1. Модуль нагрузочный резистивный, включающий, по меньшей мере, два подключенных по параллельной схеме и различающихся по электрическому сопротивлению блока нагрузки, каждый из которых состоит из собранных по схеме треугольник резистивных элементов и подключен к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения, при этом к шинопроводу через измерительный трансформатор подключен блок регистрации параметров электрических величин, блок средств управления, средства индикации и средства защиты, отличающийся тем, что включает вентилятор принудительного охлаждения резистивных элементов наружным воздухом с приводом от электродвигателя, подключенного к шинопроводу и к блоку регистрации параметров электрических величин, при этом каждый резистивный элемент представляет собой трубку, выполненную из нержавеющей стали и заполненную проволокой из никель-хромового сплава и сжатым оксидом магния, и электрически изолированных от трубки штырьковых выходов, подключаемых к шинопроводу.

2. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что шинопровод и шины, соединяющие штырьковые выходы резистивных элементов выполнены из меди.

3. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что блок средств регистрации параметров электрических величин включает средства регистрации активной нагрузки, реактивной нагрузки, мощности, частоты электрического тока, силы тока, напряжения в каждой из фаз, коэффициента мощности.

4. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что блок средств управления включает щит управления с кнопками управления, подключенный к шинопроводу через автоматический аппарат для включения и отключения.

5. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что средства индикации включают, по меньшей мере, три световых индикатора состояния модуля: «включен», «отключен», «аварийное отключение».

6. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что средства защиты включают рею температуры, датчик потока наружного воздуха, кнопку аварийного дистанционного отключения, сирену, проблесковую лампу и автоматический аппарат для включения и отключения.

7. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что в качестве автоматического аппарата для включения и отключения использован автоматический выключатель с электроприводом.

8. Модуль нагрузочный резистивный по п.1, отличающийся тем, что в качестве автоматического аппарата для включения и отключения использован тиристорный электропривод.

9. Модуль нагрузочный резистивный по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что подключен к генератору электрической энергии в качестве испытательного модуля.

10. Модуль нагрузочный резистивный по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что подключен к генератору электрической энергии в качестве модуля балластной нагрузки.

11. Модуль нагрузочный резистивный по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что расположен в стационарном прямоугольном металлическом корпусе.

12. Модуль нагрузочный резистивный по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что расположен в прямоугольном металлическом корпусе, установленном на автомобильный прицеп.