Como sabemos si nuestro grupo electrógeno es bueno

Las diferencias más evidentes entre grupos electrógenos, son las dimensiones y la potencia.

Sin embargo, cuando tenemos dos generadores de igual forma constructiva, de igual potencia y de igual frecuencia y tensión,  ¿cómo sabemos cuál es mejor?

¿Cómo se comporta un grupo electrógeno?

Imagina que estás conduciendo tu coche por un camino a 50 kilómetros por hora. No puedes subir ni bajar la velocidad. Tienes que mantenerte constante todo el tiempo. Mientras estés por un camino recto y en buenas condiciones no será tan difícil, pero ¿qué pasará cuando alcances una curva o una cuesta? ¿Y si alguien se subiera de repente al coche, conseguirías mantener la velocidad constante?

Seguramente sí, aunque existan unas pequeñas variaciones entre el momento en el que te encuentres el obstáculo, y en el que consigas corregir y estabilizar la velocidad de nuevo. Los obstáculos, son asimilables a fenómenos eléctricos que obligan a los sistemas de regulación del grupo electrógeno a actuar tanto sobre la frecuencia como sobre la tensión. Estos fenómenos serán, por ejemplo, impacto de carga, transitorios de arranque o paradas.

Dejando a un lado (de momento), las consideraciones sobre construcción mecánica, nos centramos en lo que se refiere a las características eléctricas. A igualdad de potencia, tensión y frecuencia, la capacidad de reacción ante variaciones de carga no siempre es igual. Así que dos generadores con las mismas características eléctricas podrían responder de formas muy distintas a los mismos estímulos.

Estas diferencias en el comportamiento, afectan de forma palpable  la estabilidad de frecuencia y tensión y hasta al funcionamiento del mismo motor.  Podemos observar subidas o bajadas repentinas de frecuencia y tensión hasta causar daños a las cargas conectadas a nuestro genset.

La calidad de la respuesta del grupo electrógeno

La magnitud de las variaciones de frecuencia y tensión y la rapidez de reacción del motor y alternador para volver a estabilizar el sistema, son los parámetros que nos indican la calidad de la respuesta del grupo electrógeno.

La norma ISO 8528, parte 5, nos ayuda. Define cuatro distintas clases de regulación, cada una de ellas recoge 22 parámetros de funcionamiento e indica un umbral de variación admisible. Estos parámetros comprenden desde la variación de frecuencia y tensión en régimen estabilizado, hasta los porcentajes de intercambio de potencia activa y reactiva en caso de funcionamiento en paralelo.

Las clases de regulación en más detalle:

  • G1, la más tolerante: aplicada a grupos electrógenos equipados con motores de regulación mecánica y reguladores de tensión analógicos. Sirve para cargas genéricas no electrónicas y sin componentes sensibles a las oscilaciones. Ej. bombas, hornos, molinos.
  • G2, la más común:  aplicada a grupos electrógenos equipados con motores de regulación electrónica (no common rail) y reguladores de tensión analógicos o digitales. Sirve para casos genéricos donde haya variedad de cargas incluyendo sistemas electrónicos poco sensibles. Ej. residencias, procesos industriales, hospitales, aeropuertos.
  • G3, la más exigente: aplicada a grupos electrógenos equipados con motores de regulación common rail y reguladores de tensión  digitales. Sirve para casos específicos donde haya elevada presencia de cargas electrónicas muy sensibles. Ej. centros de procesamiento de datos, procesos químicos, equipos militares de comunicación.
  • G4, el traje a medida: aplicada cuando hay un acuerdo específico entre el fabricantes de grupos electrógenos y el cliente. Puede precisar sobredimensionado de componentes o reguladores especiales. Sirve para casos muy puntuales donde los equipos alimentados no sean compatibles con la clase G3. Ej. equipos de vigilancia, robot industriales, superordenadores.

Parámetros que afectan la calidad de la respuesta del grupo electrógeno

Algunos parámetros tienen efectos más evidentes que otros en el funcionamiento del genset. A continuación explicaré los principales y más significativos. La lista completa está disponible seguidamente  en inglés.

  • Caída de frecuencia -droop-: se trata de la máxima caída porcentual admitida entre vacío y carga.

  • Estabilidad de frecuencia y tensión en régimen estabilizado: se trata de la máxima variación porcentual admitida a régimen nominal y sin variaciones de carga.

  • Variación de frecuencia y tensión y tiempos de recuperación en régimen transitorio: se trata de las variaciones ante una variación de carga. El tiempo de recuperación es el tiempo que transcurre entre la variación y la vuelta de tensión y frecuencia dentro de los parámetros de régimen estable.

En esta tabla puedes ver los valores límites dados para cada parámetro explicado en lo gráficos:

Parámetro

Unidad

Clase de regulación

G1

G2

G3

G4

Caída de frecuencia -droop-

%

≤8

≤5

≤3

según acuerdos específicos

Estabilidad de frecuencia en régimen estabilizado

%

≤2,5

≤1,5

≤0,5

según acuerdos específicos

Estabilidad de tensión en régimen estabilizado

%

≤5

≤2,5

≤1

según acuerdos específicos

Variación de frecuencia en régimen transitorio

%

≤15

≤10

≤7

según acuerdos específicos

Variación de tensión en régimen transitorio

%

≤25

≤20

≤15

según acuerdos específicos

Tiempos de recuperación de frecuencia en régimen transitorio

s

≤10

≤5

≤3

según acuerdos específicos

Tiempos de recuperación de tensión en regimen transitorio

s

≤10

≤6

≤4

según acuerdos específicos

La tabla es un extracto de ISO 8528-5:2005, la información está resumida y simplificada para facilitar su comprensión a título informativo. Si necesitas estos datos para fines de diseño e ingeniería te recomiendo consultar la versión original y completa de ISO 8528-5:2005 o sus más recientes ediciones.

Para saber más

En otro artículo ya se trataba la norma ISO 8528. Es una norma muy importante para fabricantes y usuarios de grupos electrógenos porque recoge valiosa información sobre como diseñar, fabricar, probar y operar cualquier generador. Puedes visitar la web del International Organization for Standardization ISO a la dirección Iso.org.

Para saber más sobre el common rail y por qué es más eficiente, te sugiero ver este artículo en Bolido.com, muy didáctico y detallado, a parte de la infalible Wikipedia.org

Photo Credit: Pexels.com

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1 comentario
  1. Andres Ruiz
    Andres Ruiz Dice:

    Interesante articulo, yo no sé si esta Norma se aplica en Bolivia. Pero la referencia puede servir para uso comercial. Gracias

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