抵抗・リアクタンス負荷バンクの容量計算モデル
発電機の負荷試験用負荷バンクの電気容量を計画する際は、エンジンのkW負荷とオルタネーターのkVA負荷を混同しないようにしてください。抵抗性負荷バンクは力率約1(ユニティ力率)で実効電力の負荷を再現できます。試験で低い遅れ力率を再現する必要がある場合は、誘導性の無効電力(kVAR)を加える必要があります。
この計算ツールの使い方
発電機の銘板に記載された実出力定格をkWで入力してください。
試験で再現したい力率を入力してください。抵抗のみの試験では1.0を使用します。
承認された試験手順に従い、計画した負荷率を選択してください。
負荷バンクの端子電圧と相数を入力してください。
kW、kVAR、電圧、電流、ステップ分解能、熱的デューティに十分な容量を持つ負荷バンク機器を選定し、最終的な試験手順は発電機および負荷バンクのメーカーと確認してください。
主な利用場面
- •発電機の運転確認および試運転のための抵抗容量のサイジング。
- •発電機の定格力率を再現するために必要な誘導性kVARの見積もり。
- •計画した試験点における負荷バンクの接続電流の確認。
- •エンジンの実出力負荷と、オルタネータの皮相電力・電流負荷を区別する。
例：500 kW発電機、力率0.8、100%試験
力率0.8での500 kW試験は625 kVAです。対応する無効電力の必要量は375 kVARです。480 V三相では、目標力率時の線電流は約751.76 A、抵抗のみの500 kW負荷バンクでは約601.41 Aとなります。
承認された試験手順と機器定格に従ってください
- •本計算ツールは電気的な負荷容量を算出するものであり、受入試験の定義、試験時間、必須の負荷ステップ、合否基準を定めるものではありません。該当するプロジェクト仕様、当局の要件、メーカーの手順に従ってください。
- •抵抗性のみの負荷バンクは、力率がおよそ1(ユニティ力率)で動作します。エンジンのkW負荷は完全にかけられますが、銘板に記載された低い力率定格に対しては、オルタネーターのkVA・電流が不足します。
- •負荷バンクでの実際の電圧を使用してください。抵抗負荷のkWは印加電圧によって変化し、長い試験ケーブルでは電圧降下が生じる場合があります。
- •負荷バンクの電圧・電流定格、冷却風量、デューティサイクル、接続金具、ケーブルの許容電流は、それぞれ個別に確認してください。
- •この定常状態のサイジング結果から、発電機の過渡特性、高調波、進み力率の能力、または保護設定を推定しないでください。
- •表示される無効電力のサイジングは、入力された抵抗kWと組み合わせた遅れ誘導性成分についてのものです。
よくある質問
発電機にはどのサイズの負荷バンクが必要ですか？+
抵抗試験の場合、必要な負荷バンクのkWは、発電機定格kWに計画した試験率を掛けた値です。手順で定格の遅れ力率が要求される場合は、誘導性kVARと総kVA・電流もサイジングしてください。
0.8力率の発電機試験にkVARが必要なのはなぜですか？+
抵抗負荷バンクはほぼ力率1.0です。誘導性負荷を加えると、皮相電力と電流は増えますが、有効電力kWは同じ割合では増えないため、発電機を定格kVA・力率に近い条件で試験できます。
力率0.8のときのkVARはどのくらいですか？+
力率0.8では、kVARはkWの0.75倍です。これは tan(arccos(0.8)) = 0.75 によります。計算機は、入力された有効な力率について一般的な電力三角形の式を用いています。
このツールで必要なNFPAまたはISOの試験手順が分かりますか？+
いいえ。必要な手順は、規格、版、設置クラス、プロジェクト仕様書、メーカーの指示によって決まります。このツールは電気的なサイズ計算のみを行います。
力率が低いと負荷バンクの電流が大きくなるのはなぜですか？+
同じkWでも、力率が低いほど皮相電力kVAは大きくなります。電流はkVAに比例するため、抵抗・リアクタンス負荷を組み合わせた試験では、抵抗のみの試験より大きな電流が必要になる場合があります。
発電機の電圧と負荷バンクの端子電圧、どちらを使うべきですか？+
接続電流の計画には、実際または想定される負荷バンク端子電圧を使用し、電圧降下を確認してください。抵抗素子も、印加電圧が定格と異なる場合にはディレーティングが必要です。
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