Όταν οι γεννήτριες λειτουργούν υπερφορτωμένες για μεγάλα χρονικά διαστήματα, παράγουν πολύ μεγάλη θερμότητα, κάτι που επιταχύνει την καταστροφή της μόνωσης στα τυλίγματά τους. Ακόμη και η λειτουργία σε επίπεδο 10 τοις εκατό πάνω από την ικανότητα για μήνες οδηγεί στη μείωση της διάρκειας ζωής της μόνωσης κατά περίπου το ήμισυ, λόγω της θερμικής βλάβης που συμβαίνει εσωτερικά. Η θερμότητα κάνει τα βερνίκια των τυλιγμάτων ψαθυρά με την πάροδο του χρόνου, οπότε εμφανίζονται ρωγμές που τελικά οδηγούν σε προβλήματα μεταξύ των σπειρών των τυλιγμάτων. Οι χάλκινοι αγωγοί επίσης υποφέρουν όταν υπόκεινται σε συνεχείς κύκλους θέρμανσης και ψύξης. Αυτή η επαναλαμβανόμενη θερμική τάση τους εξασθενεί σταδιακά, καθιστώντας ολόκληρο το σύστημα λιγότερο αποδοτικό και πολύ πιο ευάλωτο σε βλάβες ακριβώς όταν η ζήτηση ενέργειας φτάνει στο αποκορύφωμά της. Γι' αυτόν τον λόγο, η καλή διαχείριση φορτίου δεν είναι απλώς σημαντική· είναι απολύτως κρίσιμη για τη διατήρηση της θερμικής σταθερότητας και τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής οποιασδήποτε εγκατάστασης γεννήτριας.
Όταν οι φορτία αλλάζουν γρήγορα, αποκαλύπτονται προβλήματα στην ταχύτητα αντίδρασης του Ρυθμιστή Αυτόματης Τάσης (AVR), με αποτέλεσμα τάσεις που εξέρχονται του κανονικού εύρους ±5%. Μια αιφνίδια αύξηση σε χιλιοβάτ (kW) επιβραδύνει τη δυνατότητα ρύθμισης του συστήματος, με αποτέλεσμα πτώσεις τάσης που μερικές φορές πέφτουν κάτω από το 90% της αναμενόμενης. Δεν πρόκειται όμως μόνο για αριθμούς σε μια οθόνη. Στην πραγματικότητα συμβαίνουν πράγματα όταν συμβεί αυτό. Ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα υποστούν βλάβες και οι μηχανές μπορεί να σταματήσουν εντελώς. Από την άλλη πλευρά, όταν υπάρχει απρόσμενη μείωση της ζήτησης φορτίου, παρατηρούμε αντίθετα αιχμές τάσης. Αυτές οι αιχμές δημιουργούν επιπλέον τάση σε ό,τι είναι συνδεδεμένο στο σύστημα και με την πάροδο του χρόνου θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα μονωτικά υλικά. Το συμπέρασμα είναι απλό για όποιον ασχολείται καθημερινά με συστήματα παροχής ισχύος: αν δεν διαχειριστούμε σωστά αυτές τις μεταβολές φορτίου, τόσο οι γεννήτριες όσο και τα συσκευές που τροφοδοτούνται από αυτές θα αντιμετωπίσουν προβλήματα αξιοπιστίας αργά ή γρήγορα.
Αισθητήρες θερμοκρασίας και δόνησης, συνδεδεμένοι μέσω τεχνολογίας IoT, παρακολουθούν τις γεννήτριες ανοιχτού πλαισίου σε διαστήματα περίπου 500 χιλιοστών του δευτερολέπτου, στέλνοντας ζωντανές πληροφορίες απευθείας στα PLCs που όλοι γνωρίζουμε και αγαπάμε. Τι συμβαίνει μετά; Αυτά τα έξυπνα συστήματα ρυθμίζουν την παροχή καυσίμου και την ψύξη βάσει των πραγματικών αναγκών του φορτίου, μειώνοντας κατά περίπου 40 τοις εκατό αυτή την ενοχλητική καθυστέρηση εκκίνησης σε σύγκριση με τις παλιές χειροκίνητες μεθόδους. Όσον αφορά τη διασφάλιση ομαλής λειτουργίας, οι προσαρμοστικοί έλεγχοι επιτελούν θαύματα. Διατηρούν τα επίπεδα τάσης πάνω από 90%, ακόμη και κατά τις δύσκολες περιόδους μετάβασης, μειώνοντας τις επιβλαβείς αρμονικές και προστατεύοντας τα τυλίγματα από ζημιές. Όλη αυτή η ανταποκριτική συμπεριφορά σημαίνει ότι οι γεννήτριες μπορούν να ανταποκριθούν σε μεταβαλλόμενες απαιτήσεις χωρίς προβλήματα.
Καθώς η ζήτηση του συστήματος πλησιάζει τη μέγιστη χωρητικότητα, ενεργοποιούνται αυτόματα κυκλώματα απομάκρυνσης και αφαιρούν μη απαραίτητα φορτία από το δίκτυο εντός δύο δευτερολέπτων. Σημαντικά πράγματα όπως τα φώτα έκτακτης ανάγκης και τα ιατρικά μηχανήματα παραμένουν συνδεδεμένα, επειδή βρίσκονται στην κορυφή αυτών των λιστών προτεραιότητας που έχουμε καθορίσει εκ των προτέρων. Ολόκληρος ο σκοπός αυτής της διάταξης είναι να εμποδίσει την πλήρη διακοπή λειτουργίας όταν υπάρχει υπερβολικό φορτίο, ενώ εξάλλου εξοικονομεί αρκετό κόστος καυσίμου, κάπου μεταξύ 15 και ίσως ακόμη και 22 τοις εκατό, όταν οι διακοπές ρεύματος διαρκούν ημέρες ολόκληρες. Μελετώντας πραγματικές εφαρμογές σε εργοστάσια και εγκαταστάσεις, αυτό το είδος έξυπνης διαχείρισης φορτίου μειώνει σημαντικά την αδράνεια των γεννητριών — περίπου 57% σύμφωνα με πεδίου δοκιμές. Αυτό συμβαίνει κυρίως επειδή αποτρέπει εκείνες τις επικίνδυνες αλυσιδωτές αντιδράσεις, όπου ένα υπερθερμασμένο εξάρτημα προκαλεί μία αποτυχία μετά την άλλη σε όλο το σύστημα.
Τα ανοιχτά σύνολα γεννητριών πρέπει να υφίστανται μείωση ισχύος όταν λειτουργούν εκτός των τυπικών συνθηκών. Σε υψόμετρα άνω των 1.000 μέτρων, ο αραιότερος αέρας μειώνει την απόδοση της μηχανής, με αποτέλεσμα απώλεια ισχύος έως 3% ανά 300 μέτρα αύξησης, σύμφωνα με τις οδηγίες του ISO 8528. Για περιβάλλοντες θερμοκρασίες άνω των 40°C, απαιτείται μείωση ισχύος κατά 1–2% για κάθε αύξηση 5,5°C, προκειμένου να αποφευχθεί η υπερθέρμανση.
Όταν υπάρχουν μη γραμμικά φορτία, όπως οι αναλογικοί μετατροπείς συχνότητας, τείνουν να προκαλέσουν προβλήματα παραμόρφωσης αρμονικών. Ρεύματα που υπερβαίνουν το 10% Συνολικής Αρμονικής Παραμόρφωσης (THD) δημιουργούν πραγματικά επιπλέον θερμότητα εντός των τυλιγμάτων. Αυτό σημαίνει ότι οι μηχανικοί συχνά χρειάζεται να μειώσουν την χωρητικότητα του συστήματος κατά 5% έως 15% απλώς και μόνο για να αποφύγουν την καταστροφή της μόνωσης. Τι συμβαίνει όταν κάποιοι αγνοούν όλα αυτά; Λοιπόν, μελέτες δείχνουν ότι οι ρυθμοί αποτυχίας αυξάνονται κατά περίπου 27% για συστήματα που δεν έχουν ρυθμιστεί σωστά. Για οποιονδήποτε ενδιαφέρεται πραγματικά για τη διαχείριση ισχύος, οι σωστοί υπολογισμοί kW πρέπει πραγματικά να λαμβάνουν υπόψη τις ειδικές απαιτήσεις μείωσης ισχύος ανάλογα με τον τόπο. Διαφορετικά, το να περιμένει κάποιος χρόνια λειτουργίας χωρίς προβλήματα είναι υπερβολικό για εξοπλισμό που υπόκειται σε αυτού του είδους τις πιέσεις.
EN