Cuando los generadores funcionan sobrecargados durante períodos prolongados, producen demasiado calor, lo que acelera la degradación del aislamiento en sus bobinados. Incluso funcionar solo un 10 por ciento por encima de su capacidad durante meses puede reducir aproximadamente a la mitad la vida útil del aislamiento debido al daño térmico interno. El calor hace que los barnices de los bobinados se vuelvan frágiles con el tiempo, provocando grietas que finalmente derivan en problemas entre vueltas del bobinado. Los conductores de cobre también sufren cuando están sometidos a ciclos constantes de calentamiento y enfriamiento. Este esfuerzo térmico repetido los debilita gradualmente, haciendo que todo el sistema sea menos eficiente y mucho más propenso a fallas justo cuando la demanda de energía alcanza sus picos máximos. Por eso, una buena gestión de carga no es solo importante, sino absolutamente crítica para mantener la estabilidad térmica y obtener la máxima vida útil de cualquier instalación de generador.
Cuando las cargas cambian rápidamente, revelan problemas con la velocidad de respuesta del Regulador Automático de Voltaje (AVR), lo que provoca oscilaciones de voltaje fuera del rango normal de ±5%. Un aumento repentino en kilovatios ralentiza la capacidad del sistema para ajustarse, provocando caídas de voltaje que a veces descienden por debajo del 90% del valor esperado. Esto no se trata solo de números en una pantalla; ocurren efectos reales. Componentes electrónicos sensibles pueden dañarse y los motores podrían dejar de funcionar por completo. Por otro lado, cuando hay una disminución inesperada en la demanda de carga, en lugar de caídas observamos picos de voltaje. Estos picos generan tensión adicional en todos los dispositivos conectados al sistema y con el tiempo podrían deteriorar los materiales aislantes. La conclusión es clara para cualquiera que trabaje diariamente con sistemas de energía: si no gestionamos adecuadamente estas variaciones de carga, tanto los generadores como los dispositivos que consumen energía de ellos sufrirán problemas de fiabilidad sooner or later.
Sensores térmicos y de vibración conectados mediante tecnología IoT vigilan los grupos electrógenos de estructura abierta a intervalos de aproximadamente 500 milisegundos, enviando información en vivo directamente a esos PLC que todos conocemos y apreciamos. ¿Qué sucede después? Pues bien, estos sistemas inteligentes ajustan el suministro de combustible y el enfriamiento según las necesidades reales de carga, lo que reduce ese molesto retraso de arranque en aproximadamente un 40 por ciento en comparación con los métodos manuales tradicionales. En cuanto a mantener el funcionamiento sin contratiempos, los controles adaptativos también hacen maravillas. Logran mantener los niveles de voltaje por encima del 90 % incluso durante esos períodos de transición complicados, reduciendo los armónicos perjudiciales y protegiendo los devanados contra daños. Todo este comportamiento reactivo significa que los generadores pueden manejar demandas cambiantes sin esfuerzo.
Cuando la demanda del sistema se acerca a la capacidad máxima, los circuitos automáticos de desconexión entran en funcionamiento y eliminan cargas no esenciales de la red en tan solo dos segundos. Elementos importantes como luces de emergencia y dispositivos médicos permanecen conectados porque tienen la máxima prioridad en estas listas que configuramos previamente. El objetivo principal de esta configuración es evitar que todo el sistema colapse cuando hay una sobrecarga, además de permitir un ahorro considerable en costos de combustible, entre un 15 y hasta un 22 por ciento, especialmente cuando los apagones duran varios días. En aplicaciones reales en fábricas y plantas, este tipo de gestión inteligente de carga reduce significativamente el tiempo de inactividad del generador, aproximadamente un 57 por ciento según pruebas de campo. Esto ocurre principalmente porque evita peligrosas reacciones en cadena en las que un componente sobrecalentado desencadena fallos sucesivos en todo el sistema.
Los grupos electrógenos de marco abierto deben reducirse cuando funcionan fuera de las condiciones estándar. A altitudes superiores a 1.000 metros, el aire más tenue reduce la eficiencia del motor, provocando una pérdida de potencia de hasta un 3% por cada aumento de 300 metros, según las directrices ISO 8528. Cuando las temperaturas ambientales superan los 40°C, es necesario reducir la potencia en un 1–2% por cada aumento de 5,5°C para evitar el sobrecalentamiento.
Cuando existen cargas no lineales, como los variadores de frecuencia, tienden a causar problemas de distorsión armónica. Las corrientes que superan el 10 % de distorsión armónica total (THD) generan calor adicional dentro de los devanados. Esto significa que los ingenieros a menudo necesitan reducir la capacidad del sistema entre un 5 % y un 15 % para evitar dañar el aislamiento. ¿Qué ocurre cuando las personas pasan por alto todo esto? Pues bien, estudios muestran que las tasas de falla aumentan aproximadamente un 27 % en sistemas que no han sido ajustados adecuadamente. Para cualquiera que se tome en serio la gestión de energía, los cálculos de kW deben considerar los requisitos específicos de reducción de capacidad según el lugar. De lo contrario, esperar años de funcionamiento sin problemas es exigir demasiado al equipo sometido a este tipo de esfuerzos.
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