Kada se generatori dulje vrijeme pogone preopterećeno, proizvode preveliku količinu topline, što ubrzava razgradnju izolacije u njihovim namotajima. Čak i rad s samo 10 posto većim opterećenjem tijekom mjeseci može skratiti vijek trajanja izolacije otprilike na pola zbog toplinskog oštećenja koje se događa unutar. Toplina s vremenom čini lakove na namotajima krhkim, pa počinju nastajati pukotine koje na kraju uzrokuju probleme između zavoja u namotajima. Bakrene žice također trpe kada su izložene stalnim ciklusima zagrijavanja i hlađenja. Ovaj ponavljajući toplinski napon postupno ih oslabljuje, čineći cijeli sustav manje učinkovitim i znatno sklonsijim kvarovima baš u trenucima kad je potražnja za strujom najveća. Zbog toga upravljanje opterećenjem nije samo važno — apsolutno je neophodno kako bi se održala termička stabilnost i maksimalno produljio vijek trajanja bilo kojeg generatorskog postrojenja.
Kada se opterećenja brzo mijenjaju, otkrivaju se problemi s brzinom reakcije automatskog regulatora napona (AVR), što uzrokuje oscilacije napona izvan normalnog raspona ±5%. Nagli skok u kilovatima usporava sposobnost sustava da se prilagodi, što rezultira padovima napona koji ponekad padaju ispod 90% očekivane vrijednosti. Ovo nisu samo brojke na zaslonu. U stvarnom svijetu dolazi do oštećenja osjetljivih elektroničkih komponenti i motora koji se potpuno mogu zaustaviti. S druge strane, kada dođe do neočekivanog pada potražnje za opterećenjem, umjesto toga imamo skokove napona. Ti skokovi dodatno opterećuju sve što je priključeno na sustav i na kraju mogu uništiti izolacijske materijale. Zaključak je jednostavan za svakoga tko svakodnevno radi s energetskim sustavima: ako ne upravljamo ovim varijacijama opterećenja na odgovarajući način, generatori kao i uređaji koji crpe energiju iz njih na kraju će imati problema s pouzdanosti.
Toplinski i vibracijski senzori povezani putem IoT tehnologije nadziru generatore sa otvorenim okvirom u intervalima od oko 500 milisekundi, šaljući živa podatka izravno do tih PLC-ova koje svi poznajemo i volimo. Što se događa nakon toga? Pa, ovi pametni sustavi podešavaju dotok goriva i hlađenje prema stvarnim potrebama opterećenja, čime smanjuju dosadno kašnjenje pri pokretanju za otprilike 40 posto u usporedbi s tradicionalnim ručnim metodama. Kada je riječ o održavanju glatkog rada, prilagodljive kontrole također čine čuda. Uspješno održavaju naponske razina iznad 90% čak i tijekom onih zahtjevnih prijelaznih razdoblja, smanjujući štetne harmonike i štiteći namote od oštećenja. Svo tim reaktivnim ponašanjem generatori mogu lako podnijeti promjenjive zahtjeve.
Kada potražnja sustava dođe blizu maksimalnog kapaciteta, automatski se aktiviraju krugovi za isključivanje i u roku od samo dvije sekunde uklanjaju nepotrebne potrošače s mreže. Važne stvari poput svjetala za hitne slučajeve i medicinskih uređaja ostaju priključene jer su na vrhu ovih unaprijed postavljenih prioritetskih lista. Cijeli smisao ove konfiguracije je spriječiti rušenje cijelog sustava kada je opterećenje preveliko, a dodatna prednost je i značajna ušteda goriva — između 15 i čak 22 posto tijekom dugotrajnih prekida struje. U praksi, u tvornicama i pogonima, ovakva pametna upravljanja opterećenjem znatno smanjuju vrijeme prostoja generatora — oko 57% prema rezultatima terenskih testova. To se događa uglavnom zato što se time sprječavaju opasni lancani efekti kod kojih jedan pregrijani dio uzrokuje niz kvarova kroz cijeli sustav.
Skupovi generatora s otvorenim okvirom moraju imati smanjenu nazivnu snagu kada rade izvan standardnih uvjeta. Na nadmorskim visinama iznad 1.000 metara, rjeđi zrak smanjuje učinkovitost motora, što rezultira gubitkom snage do 3% po svakom povećanju od 300 metara, prema smjernicama ISO 8528. Okoliške temperature iznad 40°C zahtijevaju smanjenje nazivne snage za 1–2% po svakom porastu od 5,5°C kako bi se izbjeglo pregrijavanje.
Kada postoje nelinearna opterećenja, poput pogona s varijabilnom frekvencijom, ona često uzrokuju probleme harmonijskih izobličenja. Struje koje premašuju 10% ukupnog harmonijskog izobličenja (THD) zapravo generiraju dodatnu toplinu unutar namotaja. To znači da inženjeri često moraju smanjiti kapacitet sustava za 5% do 15% kako bi se izbjeglo oštećenje izolacije. Što se događa kada netko sve ovo zanemari? Pa, studije pokazuju da se stopa kvarova povećava za oko 27% za sustave koji nisu pravilno podešeni. Za svakoga tko ozbiljno shvaća upravljanje snagom, proračun kW-a trebao bi obavezno uzeti u obzir specifične zahtjeve za smanjenje kapaciteta na lokaciji. U suprotnom, očekivati godine bez problema u radu je previše tražiti od opreme koja je izložena ovakvim naprezanjima.
EN