本发明创造涉及一种用于发电机组测试的组合型负载系统。
背景技术：
负载测试系统可以精确测试各类发电机组的输出功率与带载能力，对发电机组所有电参数包括动态参数进行测试，主要由联机控制柜和负载柜两部分组成，联机控制柜与上位计算机配合使用，并控制负载柜中负载的加载情况，以实现智能化、自动化地完成对发电机组所有电参数的专项测试，同时生成图表、曲线及检测报告，全面脱离手工操作，为大功率发电机组提供科学检测手段。
现阶段负载测试系统在尺寸上和适用范围上有很大的局限性，测量范围超过1MW容量的负载测试系统都使用集装箱。对于发电机组厂商来说，其生产的各类型发电机组的额定功率涵盖1KW到1000KW以上，而集装箱式的大功率负载测试系统用于中小型发电机组测试时，存在使用不便，精度不高等诸多问题。但小容量的负载测试系统对于大中型发电机组又存在容量有限，联机困难的问题。厂商需要购买大中小三种类型的负载测试系统来对应测试发电机组，增加了厂商的测试成本。
技术实现要素：
本发明创造为了改善现有技术中的不足之处，而提供一种测试范围广的组合型负载系统，满足厂商对各类型发电机组的负载测试需求，降低厂商的测试成本。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
提供一种用于发电机组测试的组合型负载系统，包括主控柜、联机控制柜和负载柜，主控柜从待测发电机组取电并给负载柜供电，联机控制柜电连接负载柜并控制负载柜中负载的加载情况，负载柜中的负载分为多台不同档位的负载箱，每台负载箱内均设有一个控制单元和一个负载单元，主控柜连接第一台负载箱的控制单元，各台负载箱的控制单元依次连接；每台负载箱的负载单元都经由断路器来从主控柜中取电。其中，各台负载箱的档位不同，指是的负载箱的容量、负载箱的工作功率的最小步进都有所不同。
其中，所述控制单元设有用于人机交互的HMI触摸屏和用于控制负载单元进行加载/减载的PLC控制器，HMI触摸屏与PLC控制器进行通信。
其中，每台负载箱内还设有为负载单元降温的风机，所述PLC控制器控制风机运行。
其中，每台负载箱内还设有烟雾探测器、风压检测器和温度检测器，烟雾探测器、风压检测器和温度检测器分别采集相应数据给PLC控制器；每台负载箱还设有指示灯和/或蜂鸣器，PLC控制器驱动指示灯和/或蜂鸣器。
其中，所述负载单元在其取电线路上设有熔断器。
其中，所述负载单元为可调型合金电阻器阵列。
其中，所有合金电阻器阵列被分为三种类型：第一种类型是在220V下，最大工作功率为500KW的粗调型合金电阻器阵列，其工作功率的最小步进为5KW；第二种类型是在220V下，最大工作功率为200KW的粗调型合金电阻器阵列，其工作功率的最小步进为1KW；第三种类型是在220V下，最大工作功率为200KW的细调型合金电阻器阵列，其工作功率的最小步进为0.01KW。
其中，所述联机控制柜设有用于控制负载柜的本地上位机和用于存储数据的存储器，本地上位机分别与各台负载箱中的PLC控制器进行通信，并将通信所得数据存储在存储器中。
其中，负载系统还包括远程上位机，远程上位机通过RS485与本地上位机进行通信。
其中，所述主控柜设有用于采集待测发动机输出电参数的数据采集模块，数据采集模块所采集电参数分别被传输至本地上位机和/或存储器。
有益效果：
本发明创造通过将负载分为多个不同档位的负载箱，主控柜连接第一台负载箱的控制单元，各台负载箱的控制单元依次连接联机控制柜，在测试中小型发电机组时，使任一个负载箱的断路器导通，使其他负载箱的断路器断开，联机控制柜对相应的负载箱实施加载/减载控制，实现负载箱的单独使用，满足中小型发电机组的负载测试需求；测试大中型发电机组的过程中，当单台负载柜容量不足需要多台联机使用或者需要远程控制时，使多个断路器一起导通，联机控制柜向各个负载箱共同发送加载/减载命令，使负载箱组合使用，从而增大负载系统的测试范围，与传统相比，通过一台设备即可满足厂商对各类型发电机组的负载测试需求，降低厂商的测试成本。
附图说明
利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是组合型负载系统的系统框图。
图2是系统中负载箱的系统框图。
具体实施方式
如图1所示的组合型负载系统，包括联机控制柜1、主控柜3和负载柜2，联机控制柜1电连接负载柜2并控制负载柜2中负载的加载情况。主控柜3设有测试电源接口33来与待测发电机组连接，并从中取电。测试电源接口33将电能通过主控柜3的主断路器32供给负载柜2。负载柜2中的负载为七个不同档位的负载箱，这七个负载箱的容量、工作功率的最小步进都有所不同，分别是2台在220V下最大工作功率为500KW的粗调型负载箱、2台在220V下最大工作功率为200KW的粗调型负载箱、3台在220V下最大工作功率为200KW的细调型负载箱，负载总容量为2000KW。每台负载箱都可按照国标GB/T 2820.6《往复式内燃交流发电机第6部分：试验方法》或国军标GJB 1488《军用内燃机电站通用试验方法》中的测试方法对发电机组进行测试。
见图1，每台负载箱内均设有一个控制单元21和一个负载单元22，主控柜1连接第一台负载箱的控制单元21，各台负载箱的控制单元21依次连接。工作时联机控制柜1将控制信令发送到第一台负载箱的控制单元21，第一台负载箱的控制单元21把控制信令转发给第二台负载箱的控制单元21，第二台负载箱的控制单元21再转发给第三台负载箱的控制单元21……，通过这样依次传递的方式将控制信令发送至每个控制单元21中，实现联机控制柜1对每个控制单元21的控制。见图2，每台负载箱中的负载单元22的输入端都设有断路器23，断路器23串接在主控柜3与该台负载箱之间的供电线中。断路器导通，则主控柜3给相应的负载单元22供电；断路器断开，则相应的负载单元22失电。
见图2，控制单元21设有用于人机交互的HMI触摸屏211和用于控制负载单元22进行加载/减载的PLC控制器212，HMI触摸屏211与PLC控制器212进行通信，通过触碰操作来向系统输入控制指令，完成发电机组稳态测试、突加突卸测试，使用简单智能。
每台负载箱内设有为负载降温的风机224，风机224与PLC控制器212电连接，PLC控制器212控制风机224运行，避免负载在测试过程中过热自燃。每台负载箱还设有烟雾探测器215、风压检测器216和温度检测器217，烟雾探测器215、风压检测器216和温度检测器217分别电连接PLC控制器212。烟雾探测器215、风压检测器216和温度检测器217构成一个监测系统，时刻监测负载箱内的烟雾、风压和温度，在烟雾、风压和温度任一项出现异常时，通过负载箱内设的指示灯213和蜂鸣器214进行报警，提醒工作人员注意，保障测试安全。其中指示灯213和蜂鸣同样电连接到PLC控制器212，由PLC控制器212控制其工作。
为进一步保障负载箱安全，每台负载箱在其取电线路上都设有熔断器223，若待测的发电机组因异常而突然增大输出功率时，熔断器223能自动断开负载箱与发电机组之间的连接，从而保护负载箱。
负载单元22包括合金电阻器阵列222和接触器221，接触器221控制合金电阻器阵列222加载/减载，通过合金电阻器阵列222来使负载调节过程变得平滑易变且能承受高压。优选地，所选用的合金电阻器阵列222有粗调型和细调型两类，其中细调型合金电阻器阵列222，即在220V下最大工作功率为200KW的合金电阻器阵列222，其工作功率的最小步进为0.01KW，以满足10KW以下小型发电机组的测试精度要求。
见图1，联机控制柜1设有控制电源接口来从稳定电源中取电，以驱动自身工作。联机控制柜1还设有用于控制负载柜2的本地上位机11和用于存储数据的存储器12，本地上位机11分别与各台负载箱中的PLC控制器212进行通信，并将通信所得数据存储在存储器12中，通过本地上位机11对各台负载箱实施统一管理，使用方便。进一步地，为实现远程控制，该负载系统还包括由手机、平板或电脑构成的远程上位机4，联机控制柜1设有远程控制用的RS485控制端口，远程上位机4通过RS485与本地上位机11进行通信。
主控柜3设有用于采集待测发动机输出电参数的数据采集模块31，数据采集模块31所采集电参数分别被传输至本地上位机11和存储器12。
单台负载箱被使用时，启动负载箱的控制单元21，启动待测发电机组，闭合负载箱的断路器23，然后按照测试步骤选择预设的测试功能，联机控制柜1自动控制负载箱中合金电阻器阵列222的加载/减载，从而测试待测发电机组的输出功率与带载能力，测试完成后点击生成测试报告。多台负载箱组合使用时，将负载箱按设定任意组合，打开联机控制柜1中的上位机软件，在上位机软件中输入所组合的负载箱，并输入所需要测试的额定功率、额定电压、额定频率、额定功率因数等数据。然后启动待测发电机组，合上主控柜3的主断路器32及相应负载箱的断路器23，按照测试需求选择测试项目进行待测发电机组的带载测试。
需要说明的是，控制设备接入的方式不局限于使用断路器(即硬件控制的方式)，也可以通过软件控制的方式，如在上位机软件中选择是否接入设备。当然，还可以采用软硬结合的方式来控制设备接入，在软硬结合的控制方式下，软件控制的优先级为高优先级。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。