Analizadores de la serie SONEL PQM #11 No hay suministro eléctrico de reserva del generador

El suministro de energía de reserva suele ser un elemento crítico de la infraestructura eléctrica en instalaciones donde la seguridad es una prioridad (por ejemplo, hospitales, salas de servidores) o donde los costes de pérdidas son muy elevados (por ejemplo, en los procesos de producción). Los generadores alimentados por motores de combustión se utilizan habitualmente cuando se requiere energía de reserva. Un generador bien elegido que recibe mantenimiento regular es una fuente de energía eficaz.

Descripción del problema identificado

El generador con una potencia aparente continua de 124 kVA (y una potencia activa de 99 kW) suministra energía de emergencia a los ventiladores y la automatización, que es responsable de apagar con seguridad el horno industrial en caso de avería de la red eléctrica. Durante una avería de la red eléctrica, el generador se activa de manera automática, pero no alimenta los dispositivos críticos. Como consecuencia, los ventiladores de refrigeración del horno no se enciendan.

Herramientas de medición utilizadas

• Analizador Sonel PQM-710
• Juego de alicates F-2A (In=3000 A)
• Programa Sonel Analysis

CONCLUSIONES PRELIMINARES:

1. El primer intento de suministrar energía desde el generador falló (Figura 1) debido al ajuste de una demora demasiado corta entre el arranque del generador y los dispositivos críticos.
2. Después de extender el tiempo de la demora, la secuencia automática de arranque de ventiladores sucesivos seguía sin funcionar correctamente (casillas N° 1 en Figura 2 y Figura 3). Se observan fluctuaciones significativas de la tensión y la frecuencia debido a las corrientes de irrupción significativas (Figura 2).

Después de revisar las conclusiones iniciales, se realizó una secuencia de arranque manual de todos los dispositivos críticos necesarios para apagar el horno de manera segura. El propósito de este experimento era comprobar si la potencia del generador era suficiente para excluir este motivo. Para obtener mediciones precisas, se utilizó un promedio cada 200 ms. La Figura 4 muestra las formas de onda del consumo de energía del generador al activar receptores sucesivos. El resultado final fue el correcto funcionamiento de todos los dispositivos necesarios. La potencia aparente a la carga máxima alcanzó el valor de 81,95 kVA y la potencia activa de 53,03 kW. En estado estacionario, las potencias correspondientes estaban al nivel de 48 kVA y 40 kW.

La Figura 5 muestra con precisión las fluctuaciones de tensión y frecuencia que se producen durante las corrientes de irrupción, al promediar las mediciones cada 200 ms. Sin embargo, estas fluctuaciones no afectaron negativamente el funcionamiento de los dispositivos.

CONCLUSIONES FINALES:

1. El uso del analizador Sonel PQM-710, con sus cortos períodos de promedio de mediciones, permitió encontrar una solución inequívoca al problema identificado. 
2. En primer lugar, se demostró que la falta de suministro de energía a los dispositivos por parte del generador se debió a un retraso de tiempo demasiado corto entre el momento de encender el generador y el de los dispositivos.
3. A continuación, se identificó que el generador proporciona una reserva de energía adecuada para dispositivos críticos cuando se apaga el horno. Durante el arranque manual de los dispositivos, la potencia aparente alcanzó valores de hasta 81 kVA y la potencia activa de hasta 57 kW. Después de encender todos los dispositivos necesarios, la potencia aparente se estabilizó en 47 kVA y la potencia activa en 40 kW. En ningún caso se superaron las potencias continuas del generador.
4. Las razones de la falta de suministro de energía del generador deben buscarse en otro lugar (por ejemplo, ajustes incorrectos de la automática que enciende el generador, conexiones defectuosas o daños en los elementos automáticos).

RECOMENDACIONES:

1. Se debe verificar la corrección de las conexiones en el cuadro de distribución de los dispositivos responsables de encender los dispositivos críticos.
2. Se debe comprobar si se han producido daños potenciales en la automatización.
3. Se debe realizar un diagnóstico de los ajustes de automatización.

Autor:
Marcin Szkudniewski