Generador diésel + alimentación ininterrumpida (UPS) combinados para centros de datos: preste atención a estos fallos de alta frecuencia comunes

Introducción

El uso de grupos electrógenos diésel combinados con sistemas ininterrumpidos de alimentación (UPS) para suministrar energía de respaldo constituye una solución energética madura para centros de datos. Sin embargo, las características de carga incompatibles entre ambos equipos suelen provocar diversos fallos complejos en el sitio. En la mayoría de los casos, ni el grupo electrógeno ni el UPS presentan averías reales; el problema radica en cuestiones de compatibilidad. Este artículo recopila los síntomas de fallo más frecuentes observados en el sitio, así como ideas sencillas de diagnóstico y resolución.

Fallo 1: Fluctuaciones de tensión, sobretensión y quemadura del regulador automático de tensión (AVR) cuando el grupo electrógeno alimenta al UPS

Síntomas : Cuando el generador está en vacío o ligeramente cargado con un UPS, el voltaje de salida fluctúa hacia arriba y hacia abajo, con lecturas oscilantes en el voltímetro. En casos graves, el regulador automático de voltaje (AVR) se quema directamente. Causa : Un UPS ligeramente cargado genera potencia reactiva capacitiva adelantada. Un AVR convencional está diseñado para cargas inductivas. Al enfrentarse a una potencia reactiva capacitiva adelantada, la regulación de excitación pierde el control. SOLUCIONES : Evite conectar el UPS al generador en condición de vacío; conecte primero cargas inductivas, como aires acondicionados; utilice un AVR con capacidad anti-carga capacitiva; aumente la capacidad del generador a 1,5–2 veces la carga.

Falla 2: El UPS cambia frecuentemente al modo batería mientras el generador está en funcionamiento

Síntomas : El generador diésel arranca y suministra energía normalmente, pero el UPS informa repetidamente una falla en la alimentación de entrada y cambia continuamente al modo batería, lo que provoca una descarga intensa de la batería. Causa : El SAI detecta una forma de onda distorsionada o una ligera fluctuación de frecuencia procedente del generador y considera que la alimentación de entrada no cumple los requisitos. La interferencia armónica también activará la protección. SOLUCIONES : Aumentar la capacidad del generador; instalar un reactor de entrada; inspeccionar la tarjeta del regulador para estabilizar la frecuencia del generador.

Avería 3: Sobrecalentamiento del generador sin alarma de sobrecarga

Síntomas : La carga real de potencia activa es baja, pero la temperatura del generador aumenta bruscamente y el devanado se sobrecalienta. Causa : El rectificador del SAI genera una corriente armónica masiva. Los armónicos no producen potencia activa, pero incrementan considerablemente las pérdidas de cobre en el estator y provocan un calentamiento severo del generador. SOLUCIONES : No seleccionar el generador únicamente según la potencia activa; instalar reactores o filtros; evitar que el SAI funcione durante largos periodos con carga extremadamente baja.

Avería 4: El generador se desconecta inmediatamente al cerrar el interruptor al conectarse al SAI

Síntomas : El generador funciona normalmente de forma aislada. Al cerrar el interruptor de entrada del SAI, la unidad se desconecta al instante debido a la protección contra sobrecorriente. Causa : En el momento de encender la fuente de alimentación ininterrumpida (UPS), el condensador del filtro de entrada genera una corriente de conexión muy elevada y provoca una sobrecorriente instantánea. SOLUCIONES : Conmutar la UPS al modo de derivación (bypass) o adoptar una conmutación escalonada de la carga; evitar encender simultáneamente varias unidades de UPS; aumentar la capacidad del grupo electrógeno.

Fallo 6: Oscilación anormal tras la recuperación y conmutación de la red eléctrica

Síntomas : El voltaje parece normal, pero la frecuencia se desvía continuamente y activa la alarma de frecuencia fuera de límites de la UPS. Causa : La tarjeta reguladora del motor diésel no puede responder con suficiente rapidez a los cambios repentinos de cargas no lineales. Las fluctuaciones de la carga de la UPS provocan un ajuste tardío de la velocidad del motor diésel. SOLUCIONES : Mantener la tarjeta reguladora y el actuador; evitar cambios bruscos y repentinos de carga; configurar un encendido escalonado para las unidades de UPS.

Fallo 6: Oscilación anormal tras la recuperación y conmutación de la red eléctrica

Síntomas : Tras la recuperación de la red eléctrica y la conmutación del sistema de vuelta a dicha red, se produce una perturbación de voltaje de corta duración y algunos equipos se reinician inesperadamente. Causa : Una secuencia temporal inadecuada de conmutación del ATS provoca un conflicto lógico entre el generador, el UPS y la red eléctrica, lo que da lugar a una corriente circulante temporal. SOLUCIONES : Ajuste el retardo de conmutación del ATS para que coincida con el modo de funcionamiento del UPS y evite así la corriente circulante temporal.

Resumen práctico

La mayoría de los fallos en los sistemas generador + UPS en centros de datos no se deben a daños hardware, sino a problemas de compatibilidad. Recuerde estos tres principios prácticos:

• No reduzca la capacidad. Se recomienda que la capacidad del generador sea de 1,5 a 2 veces la capacidad total del UPS.
• Evite que el UPS funcione durante largos periodos con una tasa de carga inferior al 40 %.
• Secuencia de encendido: conecte primero las cargas inductivas al generador y, a continuación, active el UPS. Nunca conecte directamente el UPS a un generador sin carga.

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Anne