Parámetros de Carga de Grupos Electrógenos
Un grupo electrógeno está compuesto por un motor y un generador, como sistema, las cualidades de cada uno tienen un impacto significativo en el rendimiento del equipo y deben considerarse de forma individual y conjunta cuando se seleccionan grupos electrógenos, los motores producen potencia al freno (kilovatios) mientras controlan la velocidad y la frecuencia. Los generadores son responsables de trasformar la potencia del motor en kilovoltios-amperios (kVA) y kilovatios eléctricos (kW); además deben satisfacer las condiciones de corrientes transitorias del equipo eléctrico y las corrientes de magnetización (kVAR).
Es importante identificar que la carga puede verse afectada por varios parámetros operativos y que su correcta utilización permite mejorar el desempeño y alargar la vida útil del equipo.
Parámetros de carga del grupo electrógeno. Al hablar de la carga de un grupo electrógeno, se piensa exclusivamente en la potencia activa (kW); es necesario conocer que existen otros parámetros que afectan o restringen la carga del equipo; siendo los principales:
Voltaje, es fundamental en la operación del grupo electrógeno, una mala selección o un ajuste inadecuado pueden producir incremento de corriente y temperatura, ocasionando reducción de potencia.
Corriente, está asociada al dimensionamiento de los componentes, se debe equilibrar las cargas conectadas al equipo para evitar el riesgo de sobrecalentamiento.
Potencia, es el parámetro principal, la carga debe ser mayor al 30% del dato de placa y debe conectarse en varios pasos para no afectar drásticamente al equipo y cumplir los criterios de rendimiento y aceptación de carga.
Factor de Potencia, indica la relación entre las potencias activa y aparente, debe ser cercana a 0.8; un valor inferior ocasiona incremento del tamaño del generador.
Nivel de Aislamiento, es una combinación de materiales que en conjunto evitan un flujo eléctrico no deseado y averías de componentes; se representa con una letra que refleja el límite de la temperatura de operación del generador.
Configuraciones de Grupos Electrógenos. El factor de carga es un criterio básico para la configuración de grupos electrógenos, se basa en el factor de carga y las horas de uso.
Potencia Auxiliar (Standby). Provee potencia de respaldo o emergencia, el factor de carga promedio máximo es del 70%, debe usarse 200 h/año en promedio y máximo 500 h/año; puede operar con carga variable y no debe operar en paralelo.
Potencia Principal (Prime). Provee potencia a cargas variables por ilimitadas horas, el factor de carga recomendado es del 70%, puede operar a 100% de carga durante máximo 500 h/año; puede operar en modo isla o en paralelo con la red.
Potencia Continua. Puede suministrar el 100% de carga sin límite de horas de uso, puede operarse como carga base, en paralelo con la red o en modo isla.
La carga de un grupo electrógeno también está limitada por condiciones térmicas y estructurales que permiten su operación, estas condiciones se resumen en:
Altitud. Al operar a altitudes mayores a 1000 msnm (3281 pies) los equipos deben reducir el 1% de potencia por cada 100m (328 pies) por encima de este valor.
Temperatura. El aire de ventilación que va al grupo electrógeno debe tener una temperatura máxima de 40ºC (104ºF), caso contrario se debe reducir la potencia.
Ambientes Corrosivos. La sal, químicos y otros elementos corrosivos dañan el aislamiento y pueden ocasionar fallas; se debe usar recubrimientos especiales.
Humedad. La condensación producto de la humedad afecta al generador, se debe usar calentadores (fajas térmicas) para evitar la condensación.
Polvo. Es un elemento conductivo y abrasivo que puede causar cortocircuitos, es conveniente usar filtros especiales en algunos escenarios.
Problemas asociados a la Sobrecarga de Grupos Electrógenos. El motor determina el límite de kW, un exceso de potencia activa ocasiona la sobrecarga del motor y una reducción de su vida útil, esta condición se presenta cuando el factor de potencia tiene un valor mayor al parámetro de referencia (0,8). El generador es susceptible a la potencia reactiva, un exceso de este valor produce calor que al alcanzar límites térmicos degrada su aislamiento reduciendo su vida útil.
