Test agregatu STALCO P-3087 przeprowadzony został na Wydziale Transportu i Elektrotechniki Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego w Radomiu. Zbadaliśmy jakość napięcia prądu 1 i 3-fazowego wytwarzanego przez agregat.

Testowany agregat STALCO P-3087 napędzany jest benzynowym 4-suwowym silnikiem Honda GX390 o mocy 11,7 KM. Niewielkie zużycie paliwa (2,7 l/h – przy 75% obciążeniu) zapewnia pracę ciągłą agregatu przez ok. 3 godz. Zastosowano w nim Włoską prądnicę synchroniczną IP23 model E1S10LL. Agregat generuje napięcie 3-fazowe (400 V) i 1-fazowe (230 V). W przypadku napięcia 400 V

charakteryzuje się mocą maksymalną 8,7 kVA (moc znamionowa – 7,8 kVA, prąd znamionowy – 11,3 A), zaś w wypadku 230 V – 6,2 kW (moc znamionowa – 5,6 kW, prąd znamionowy – 24,3 A). Wymiary agregatu to 790 x 600 x 505 mm (dł. x szer. x wys.), zaś masa – 89 kg.

Test agregatu STALCO P-3087 przeprowadzony został na Wydziale Transportu i Elektrotechniki Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego w Radomiu w Laboratorium Jakości i Użytkowania Energii Elektrycznej. Jako kryterium oceny agregatu przyjęto jakość napięcia. W badaniach wykorzystano analizator parametrów sieci Memobox 800 (rys. 1) oraz komputerowy układ pomiarowy wyposażony w karty pomiarowe. Pozwala on zarejestrować kształt przebiegu napięcia, widmo wyższych harmonicznych, wartość minimalną, maksymalną oraz skuteczną napięcia. O jakości napięcia agregatu prądotwórczego świadczy zarówno wartość, jak i kształt krzywej napięcia. Na rys. 2a przedstawiona została krzywa oraz widmo napięcia bez obciążenia agregatu (stan jałowy), zaś na rys. 2b z obciążeniem. W zasadzie nie zanotowano znacznego odkształcenia krzywej napięcia. Zmniejszyła się jedynie wartość skuteczna z Uj=240,56V do Uo=219,45V.
O tym, w jakim stopniu przebieg napięcia odbiega od idealnej sinusoidy, świadczą m.in.: wartość współczynnika odkształcenia harmonicznymi THD oraz procentowa zawartość wyższych harmonicznych w stosunku do harmonicznej podstawowej uh. Według Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu energetycznego (Dziennik Ustaw nr 93 poz. 623) dla sieci niskich napięć wartość współczynnika THD nie powinna przekraczać 8%, zaś zawartość poszczególnych harmonicznych powinna być mniejsza od wartości podanych w stosownej tabeli. Przykładowo dla trzeciej harmonicznej jest to 5%, piątej – 6%, siódmej – 5%, dziewiątej 1,5%, drugiej – 2%, czwartej – 1% itd. Parametry te powinny być spełnione dla napięcia w publicznych sieciach w normalnych warunkach pracy. Na rys. 3 przedstawione zostały zmiany współczynnika THD zależnie od zmian prądu obciążenia agregatu. W stanie jałowym współczynnik odkształcenia harmonicznymi THD wynosi ok. 3,8%, przy obciążeniu agregatu prądem do 14A THD nie przekracza zaś 8%. Nadmieniamy, że ocena jakości energii w sieciach publicznych wymaga rejestracji obejmującej jeden tydzień z 10-minutowymi interwałami pomiarowymi. Podczas testu zastosowaliśmy interwały 5-sekundowe, gdyż pozwala to określić, jak zmienia się napięcie przy dynamicznie zmieniającym się obciążeniu. Z takim przypadkiem zaś mamy do czynienia przy zasilaniu z agregatu np. elektronarzędzi, do czego przeznaczone jest testowane urządzenie.

Rys. 1. Agregat P-3087 podczas pomiarów parametrów jakości napięcia analizatorem Memobox 800Istotnym czynnikiem jest też stabilna wartość skuteczna napięcia przy zmieniającym się obciążeniu agregatu. We wspomnianym rozporządzeniu średnia dziesięciominutowa 95-proc. wartość skuteczna napięcia z tygodnia pomiarów powinna zawierać się w przedziale +10%Un. Oznacza to, że dla napięcia fazowego przedział dopuszczalnych zmian zawiera się od 207 V do 253 V, przy czym należy pamiętać, że mówimy o wartości napięcia uśrednionej za okres 10 min. Z punku widzenia użytkownika agregatu ważne jest natomiast, jak urządzenie reaguje na załączanie obciążenia, szczególnie o znacznej wartości pobieranego prądu. Badany agregat, jak pokazały nasze testy, charakteryzuje duża odporność na dynamicznie zmieniające się obciążenie. Na rys. 4. przedstawione zostały zmiany wartości skutecznej napięcia (Umean, średniej w pięciosekundowym oknie pomiarowym) oraz prądu obciążenia agregatu (Imean). Okazuje się,

że dla agregatu newralgicznym momentem jest załączenie obciążenia. Przy znacznym obciążeniu obserwujemy gwałtowne obniżenie się napięcia. Reakcja agregatu na zmianę obciążenia jest bardzo szybka i trwa tylko kilka okresów. W przypadku większości odbiorników zasilanych z agregatu czas ten jest na tyle krótki, że nie ma wpływu na ich poprawne działanie. Z uwagi na pewną inercję układu silnik – generator – obciążenie, agregat musi mieć czas na odpowiednią reakcję. Wynosi ona kilkadziesiąt milisekund (rys. 5.), po których stabilizuje się napięcie generatora.
W przypadku agregatów trójfazowych jednym z parametrów charakteryzujących jakość napięcia jest symetria napięć. Na rys. 6. zobrazowane zostały zmiany napięcia zarejestrowane w trzech fazach, przy zmieniającym się obciążeniu tylko w jednej fazie.
Reasumując, na podstawie przeprowadzonych pomiarów parametrów napięcia wyjściowego agregat należy ocenić bardzo pozytywnie. Napięcie w całym zakresie zmian prądu obciążenia zachowuje przebieg zbliżony do sinusoidalnego. Zmiana wartości skutecznej mieści się w przedziale +10%Un, a agregat reaguje bardzo szybko na gwałtowne zmiany obciążenia.