Los generadores se mantienen a menudo con el propósito de emergencias. Por su propia naturaleza, las emergencias a menudo se producen de forma inesperada, y es por eso que las operaciones e instalaciones, en particular las de la industria del petróleo y el gas o la industria de servicios (por ejemplo, centros de datos y hospitales), tienen generadores en el sitio para fines de reserva. Un generador de reserva permanente o portátil puede darle la tranquilidad de saber que tiene una fuente de energía fiable a la que recurrir. Sin embargo, ¿qué ocurre si el grupo electrógeno de reserva no funciona de repente?
Puede ser costoso en muchos frentes, desde los costes de producción hasta el coste de vidas humanas, cuando un generador de reserva no funciona en momentos de emergencia. Por eso, la mayoría de las operaciones e instalaciones tienen planes para emergencias y catástrofes; las pruebas del banco de carga deben ser un componente de esos planes.
Las pruebas del banco de carga del generador tienen como objetivo garantizar que su fuente de energía de reserva siga siendo fiable y proporcione el máximo rendimiento cuando sea necesario.
Las pruebas del banco de carga del generador se refieren a un proceso para evaluar las capacidades de un generador, verificando que todos los componentes del grupo electrógeno estén en condiciones óptimas de funcionamiento bajo diferentes cargas. En la actualidad, los generadores de reserva y de emergencia no siempre funcionan con regularidad, por lo que es importante realizar pruebas para asegurarse de que pueden hacer funcionar sus operaciones o instalaciones a su capacidad nominal de kilovatios.
- La norma estándar (según las directrices de pruebas de la NFPA) es: realizar una prueba de banco de carga en cualquier generador que no funcione a más del 30% de su carga nominal de kW (o según lo recomendado por el fabricante).
- El objetivo de la prueba del banco de carga es: asegurarse de que su generador mantiene los niveles de presión y la temperatura adecuados, a la vez que produce la potencia óptima necesaria para sus operaciones o instalaciones.
El procedimiento de prueba del banco de carga (vea cómo funciona en detalle) funciona colocando una carga artificial o ficticia en el generador. La prueba está programada de acuerdo con las normas de la industria y los códigos reguladores. La carga se incrementa gradualmente. El motor y el alternador se registran en todo momento. A continuación se realiza una evaluación de los datos. El único equipo necesario para realizar la prueba es el banco de carga.
¿Cuándo necesita la prueba del banco de carga del generador?
La prueba del banco de carga le permite verificar las capacidades del sistema del generador, que no pueden ser verificadas a través de los arranques de rutina. Las pruebas también le permiten identificar los problemas con antelación, antes de que los problemas conduzcan a reparaciones costosas o a que no funcionen cuando sea necesario. Pero las pruebas no son una mera recomendación, la normativa también las exige en algunas circunstancias. Por ejemplo, la NFPA 110 exige que los generadores de emergencia se prueben mensualmente si (1) el generador está destinado a proteger a los ocupantes de un edificio comercial; y (2) el fallo del mismo podría provocar lesiones corporales o la muerte. Los requisitos de las pruebas también varían en función de si el generador funciona con gasóleo o con electricidad. Para la mayoría de los sistemas de reserva, especialmente los que se instalan para evitar pérdidas económicas o interrupciones de la actividad comercial, puede bastar con una prueba anual.
De nuevo, las pruebas dependen del sector, de la normativa, de la fuente de energía del generador y de la finalidad del mismo. Como otra regla general, las pruebas también deben realizarse cuando el generador es nuevo o cuando se ha puesto en marcha para establecer una línea de base para el futuro rendimiento operativo.
Los 4 tipos de bancos de carga
Hay cuatro tipos de bancos de carga que pueden utilizarse para probar los generadores, y son:
- Resistivo
- Reactivo
- Combinado resistivo/reactivo
- Electrónico.
En función de su finalidad, puede optar por un banco de carga permanente o por un banco de carga de alquiler que sea móvil para facilitar su transporte y uso. Cada tipo de banco de carga – como se ha delineado anteriormente – tiene sus beneficios y sus desventajas.
Resistivo
Los bancos de carga resistivos son los más comunes. El banco de carga resistivo permite probar un motor principal y un generador al 100% de su capacidad. Este método emplea un proceso sencillo para medir las cargas: la energía eléctrica se convierte en calor a través de resistencias, y el calor se disipa a través del aire o el agua.
Este tipo simula las cargas de la vida real, incluida la capacidad del motor principal (kW), los controles del motor principal y la respuesta transitoria (Hz), pero tiene capacidades de prueba limitadas de la capacidad del alternador (kVAR), los controles del alternador, los controles de carga compartida (sólo kW), el bus de distribución y la respuesta transitoria (tensión).
Los bancos de carga resistivos vienen en una amplia gama de opciones, desde su portabilidad hasta su tamaño y su rango de potencia:
- Continuación portátil
- Ac pequeña portátil
- Ac grande portátil
- Ac montada en remolque
- Ac estacionaria
- Ac media/alta tensión
- Ac refrigerada por radiador
- Ac refrigerada por agua.
Estas opciones le permiten realizar pruebas según sus criterios de diseño y necesidades operativas específicas. Los bancos de carga resistivos pueden utilizarse mejor para:
- Generadores con una capacidad inferior a 200 kVA
- Generadores portátiles
- Pequeños generadores
- Sistemas UPS.
Reactiva
Un banco de carga reactiva prueba cargas con un condensador o un inductor en la carga. Se trata de un proceso que convierte la energía eléctrica en un campo magnético. Las cargas inductivas son más comunes que los bancos de carga capacitivos. El banco de carga inductiva puede probar sólo hasta el 75% de la prueba de potencia completa, mientras que la prueba del banco de carga capacitiva realiza más o menos lo mismo, excepto que crea cargas de factor de potencia líder, que imitan algunas cargas electrónicas y no lineales.
Los bancos de carga reactivos son adecuados para probar dispositivos y transformadores accionados por motores, normalmente los de las industrias de telecomunicaciones y SAIs.
Bancos de carga resistivos/reactivos combinados
Los bancos de carga resistivos/reactivos combinados utilizan características que se encuentran en los bancos de carga resistivos, así como características que estos últimos no pueden medir. Los bancos de carga resistivos/reactivos pueden probar:
- Capacidad del motor principal (kW)
- Control del motor principal
- Capacidad del alternador (kVAR)
- Control del alternador
- Control de carga compartida (kW y kVAR)
- Bus de distribución
- Respuesta transitoria (Hz)
- Respuesta transitoria (tensión).
Los bancos de carga resistivos/reactivos pueden utilizarse mejor para:
- Generadores con una capacidad superior a 200kVA
- Generadores con una capacidad a partir de 1 MVA
- Unidades simples
- Unidades múltiples.
Electrónico
El banco de carga electrónico puede probar las capacidades de carga media y de pico. Para realizar la prueba, se aplica una carga eléctrica a la fuente de alimentación. El banco de carga electrónico es superior y da lugar a datos más precisos que los resultados derivados de otros tipos de bancos de carga y pruebas. La desventaja está en el precio: las pruebas con bancos de carga electrónicos son más caras. Los bancos de carga electrónicos son programables y pueden emplearse para probar todos los tamaños de sistemas de generadores en cualquier industria.