Dimensionando de un grupo electrógeno Los parámetros a tener en cuenta al dimensionar un grupo electrógeno por Artelec SRL
La mayoría de los dimensionamientos de grupos electrógenos se hacen en reuniones con un representante local de la fábrica del mismo, en donde le expresaremos nuestras necesidades. Mas tarde el distribuidor hará uso de algún software que le enviaron de la fábrica, en el cual, introduciendo todos los parámetros de trabajo que usted le solicitó, le dirá el modelo de motor y alternador adecuado para el uso que usted le indicó. En cualquier caso es bueno que sepa cuáles son los parámetros básicos cuando vaya a solicitar las características de su próximo grupo electrógeno. Parámetros básicos
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Frecuencia y su posible variación ante cambios en la carga de salida. Altura sobre el nivel del mar y temperatura ambiente de trabajo. Combustible: gas, nafta o diesel. Tensión (230 V, 400 V, etc) y su posible variación variación ante cambios en la carga de salida. salida. Número de fases. Frecuencia: 50 Hz o 60 Hz.
Otros parámetros
Ø Mínima relación de potencia de la carga eléctrica respecto al generador. Hacer funcionar un generador con muy poca carga puede ser dañino para el mismo. La mayoría de los fabricantes de grupos electrógenos recomiendan que el mismo nunca funciones por debajo del 30% de su potencia nominal. En caso contrario usted deberá conectar cargas auxiliares suplementarias al alternador para poder darle un mínimo de potencia a la salida. Ø Ciclo de trabajo. Los grupos electrógenos pueden usarse como fuente de emergencia (standby power) pocas horas al año, o como fuente de respaldo (prime power) varias centenas de horas al año. La potencia standby no admite ninguna capacidad de sobrecarga. sobrecarga. La potencia prime admite tener sobrecargas al día. Ø Carga monofásicas y desbalances. Las cargas monofásicas tienen que estar bien distribuidas entre las tres fases del gr upo electrógeno, pero si esto es im posible se deberá especificar lo más acertadamente posible el t ipo de desbalance habitual.
figura 1: Típica curva de potencia reactiva de trabajo de un alternador Datos de la carga eléctrica
El próximo paso y el más importante de todos es cuantificar l a carga eléctrica en cantidad y tipo. A continuación haremos una discusión general acerca de las características de varios tipos de cargas eléctricas tener en cuenta. Ø Factor de potencia. El factor de potencia de la carga es uno de los datos m ás importantes. Los grupos electrógenos están seteados para tr abajar en forma continua a un factor de potencia de 0.8 inductivo, y pueden trabajar durante cort os períodos de tiempo con factores de potencia menores, como es el caso cuando encienden motores de inducción (no olvidar el tipo de il uminación con lámparas de descarga pues tienen un bajo factor de potencia). Las cargas eléctricas c on factor de potencia capacitivo hacen que la tensión de salida del alternador aumente, pudiendo dañar a otras cargas, haciendo que actúen las protecciones del alternador. En la figura 1 se observa la curva, o zona, de funcionamiento estable de un grupo electrógeno industrial. Allí se observa que si bien puede trabajar con una amplia variedad de f actores de potencia inductivos, no puede trabajar con factores de potencia capacitivos. Ø
Picos de potencia.
En toda industria existen cargas eléctricas que prenden y apagan continuamente, como pueden ser equipos de soldadura, motores eléctricos, etc. Tomar en cuenta estas cargas cíclicas, y la simultaneidad entre ellas, permitirá dimensionar mejor la potencia del grupo electrógeno. Ø Cargas del tipo motores eléctricos. Poder especificar el tipo de motores eléctricos a alimentar es una de las mejores formas para poder dimensionar bien la potencia de su grupo electrógeno. En esta discusión vamos a simplemente caracterizar a dichos motores eléctricos como de alta inercia o de baja inercia, con el propósito de determinar la potencia que necesitan en el arranque y durante su aceleración. o o
Cargas de baja inercia: incluye a ventiladores, sopladores centrífugos, bomba centrífugas y rotativas, y compresores rotativos. Carga de alta inercia: incluye a ascensores, bombas multi-cilíndricas, compresores multi-cilíndricos, cintas transportadras, y moledoras de piedras. Ø Motores por encima de 50 HP. Los motores de gran potencia representan una gran carga al momento del arranque. El resultado es un gran pico de corriente, típicamente seis veces la corriente nominal del motor. Este tipo de eventos causará una caída de tensión en la línea general que alimenta otras cargas. Ø Variadores de velocidad. Los variadores de velocidad, o variadores de frecuencia, son cargas no lineales. Los variadores de velocidad generan corrientes con armónicos en su entrada, y por lo tanto distorsionan la tensión de salida del grupo electrógeno. Sobredimensionar el alternador es necesario para prevenir sobrecalentamientos en el mismo debido a las corrientes armónicas. En general, se limita la potencia de los variadores de velocidad al 50% de la potencia del alternador para tener una distorsión en la tensión menor al 15%.
Otras cargas
Ø Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y rectificadores de potencia. Las UPS y los rectificadores de potencia, también son cargas que generan armónicos de corriente y por lo tanto pueden afectar la tensión y funcionamiento del grupo electrógeno.
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Cargas regenerativas.
Nos referimos como cargas regenerativas al t ipo de carga eléctrica que en algún momento puede llegar a generar energía activa hacia la red que la alimenta. Ese es el caso de muchos tipos de ascensores que funcionan como motores (consumiendo energía) cuando tienen que trasladar a las personas hacia pisos más elevados, y funcionan como generadores (devolviendo energía a la red) cuando tienen que trasladar a las personas a pisos menos elevados. Este tipo de funcionamiento no representa ningún problema cuando la carga está conectada a la red de alimentación pública (UTE). Pero es un problema completamente distinto cuando está conectado a un grupo electrógeno. Generalmente se debe tomar en cuenta que cuando se esté devolviendo energía a la red de alimentación haya otras cargas conectadas para que puedan absorber dicha energía. De no pasar esto el grupo electrógeno tenderá a aumentar su velocidad, actuando sus protecciones y apagándose. Necesidades futuras
Finalmente, hay que recordar que toda empresa puede crecer, y con ésta las necesidades de la potencia del grupo electrógeno, con lo que se debe establecer un cierto margen para el mismo. Artelec srl es un empresa especialista en alimentación eléctrica y puesta a tierra para centros de datos, call centers, y sitios con equipos críticos. Consultas:
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