Wanneer generatoren langdurig overbelast worden, produceren ze veel te veel warmte, wat de afbraak van de isolatie in hun wikkelingen versnelt. Zelfs het continu draaien op slechts 10 procent boven de capaciteit gedurende maanden kan de levensduur van de isolatie ongeveer halveren vanwege de thermische schade die zich binnenin voordoet. De warmte maakt de vernissen van de wikkelingen op den duur bros, waardoor er scheurtjes ontstaan die uiteindelijk kortsluitingen tussen de windingen kunnen veroorzaken. Koperen geleiders lijden ook onder voortdurende verwarmings- en koelcycli. Deze herhaalde thermische belasting verzwakt hen geleidelijk, waardoor het hele systeem minder efficiënt wordt en veel gevoeliger voor storingen, juist op het moment dat de piekvraag naar stroom het grootst is. Daarom is goed belastingbeheer niet alleen belangrijk, het is absoluut cruciaal om thermische stabiliteit te behouden en de maximale levensduur uit elke generatorenopstelling te halen.
Wanneer de belasting snel verandert, komen er problemen aan het licht met betrekking tot de reactiesnelheid van de automatische spanningsregelaar (AVR), wat leidt tot spanningsvariaties buiten de normale ±5% marge. Een plotselinge toename in kilowatt vertraagt het aanpassingsvermogen van het systeem, waardoor spanningsdalingen kunnen optreden die soms onder de 90% van de verwachte waarde uitkomen. Dit zijn trouwens niet zomaar cijfers op een scherm. In de praktijk gebeuren er reële dingen wanneer dit voorkomt. Gevoelige elektronische componenten raken beschadigd en motoren kunnen volledig stoppen met werken. Aan de andere kant zien we bij een onverwachte daling van de belastingvraag juist spanningspieken. Deze pieken belasten alles wat op het systeem is aangesloten extra en kunnen op termijn isolatiematerialen beschadigen. De kernboodschap is duidelijk voor iedereen die dagelijks met energiesystemen te maken heeft: als we deze belastingschommelingen niet adequaat beheren, zullen zowel de generatoren zelf als de apparaten die stroom uit hen trekken vroeg of laat betrouwbaarheidsproblemen ondervinden.
Thermische en trillingssensoren die zijn aangesloten via IoT-technologie houden open frame generatoren in de gaten met intervallen van ongeveer 500 milliseconden, en sturen live informatie direct naar de PLC's die we allemaal kennen en waarderen. Wat gebeurt er vervolgens? Deze intelligente systemen passen de brandstoftoevoer en koeling aan op basis van de daadwerkelijke belastingbehoeften, waardoor de vervelende opstartvertraging met ongeveer 40 procent wordt verminderd in vergelijking met ouderwetse handmatige methoden. Als het gaat om het soepel laten verlopen van processen, werken adaptieve regelsystemen ook wonderen. Zij weten het voltage boven de 90 procent te houden, zelfs tijdens lastige overgangsfasen, verminderen schadelijke harmonischen en beschermen de wikkelingen tegen beschadiging. Dit alles betekent dat de generatoren wisselende belastingen zonder problemen aankunnen.
Wanneer de systeembelasting dichtbij het maximale vermogen komt, schakelen geautomatiseerde afslagcircuiten binnen twee seconden in en verwijderen niet-essentiële belastingen van het net. Belangrijke zaken zoals noodverlichting en medische apparatuur blijven aangesloten omdat ze bovenaan deze van tevoren ingestelde prioriteitenlijsten staan. Het hele doel van deze opzet is om te voorkomen dat alles vastloopt wanneer er te veel belasting is, en daarnaast leidt dit ook tot aanzienlijke brandstofbesparingen – tussen de 15 en wellicht zelfs 22 procent – wanneer stroomuitval dagenlang aanhoudt. Uit praktijkervaringen in fabrieken en installaties blijkt dat dit soort slimme belastingsbeheersing de stilstand van generatoren aanzienlijk verlaagt, met ongeveer 57 procent volgens veldtests. Dit komt vooral doordat het gevaarlijke kettingreacties voorkomt, waarbij één oververhit onderdeel de ene na de andere storing in het gehele systeem activeert.
Open frame generatorensets moeten worden neergewaardeerd wanneer ze buiten standaardomstandigheden worden bedreven. Op hoogtes boven 1.000 meter leidt dunnere lucht tot een lagere motorefficiëntie, wat resulteert in tot wel 3% vermogensverlies per stijging van 300 meter, overeenkomstig de richtlijnen van ISO 8528. Omgevingstemperaturen boven 40 °C vereisen neerwaardering met 1–2% per stijging van 5,5 °C om oververhitting te voorkomen.
Wanneer niet-lineaire belastingen, zoals frequentieregelaars, aanwezig zijn, leiden deze vaak tot problemen met harmonische vervorming. Stroom die boven de 10% totale harmonische vervorming (THD) komt, genereert namelijk extra warmte in de wikkelingen. Dit betekent dat ingenieurs de systeemcapaciteit vaak met 5% tot 15% moeten verlagen om beschadiging van de isolatie te voorkomen. Wat gebeurt er wanneer mensen dit alles negeren? Onderzoeken tonen aan dat de uitvalpercentages ongeveer 27% stijgen voor systemen die niet correct zijn afgesteld. Voor iedereen die serieus is over energiebeheer, moeten juiste kW-berekeningen echt specifieke ter plaatse geldende capaciteitsverlagingen meenemen. Anders verwachten dat apparatuur jarenlang probleemloos blijft werken, is te veel gevraagd van apparatuur die aan dergelijke belastingen is blootgesteld.
EN