Pruebas de grupos electrógenos diésel según ISO8528
ISO 8528 (BS7698) parte 5 es la norma sobre métodos de prueba de grupos electrógenos accionados por motor. Establece los requisitos generales de las pruebas y define una prueba funcional y una prueba de aceptación. Las pruebas funcionales deben realizarse siempre y suelen tener lugar en la fábrica del fabricante. Las pruebas de aceptación son opcionales, pueden realizarse in situ y suelen ser presenciadas por el cliente o un representante.
En todos los casos, las pruebas deben realizarse con referencia a la especificación acordada del grupo electrógeno. Antes de las pruebas de funcionamiento, deben registrarse los datos ambientales y especificarse una inspección preliminar. Esto incluye comprobaciones de seguridad, conexiones a tierra y protecciones, pruebas de aislamiento, comprobaciones de niveles de fluidos, etc. En la primera puesta en marcha debe comprobarse primero el sistema de parada de emergencia, seguido de comprobaciones de frecuencia, tensión y rotación de fases, así como una inspección de fugas y vibraciones.
Sólo después de estas comprobaciones preliminares se inician las pruebas de carga. Éstas incluyen pruebas de duración de la carga o "marcha en caliente", con registro de la tensión y la frecuencia en estado estacionario, seguidas de pruebas de aceptación de la carga, en las que se registran las respuestas transitorias a los cambios de carga.
La norma define tres clases de rendimiento: G1, G2 y G3. Otra clase, G4, está reservada a los criterios de rendimiento acordados entre el proveedor y el comprador.
Cada clase de rendimiento tiene criterios diferentes para una serie de características del grupo electrógeno. G1 es la menos estricta y suele aplicarse a grupos electrógenos pequeños y sencillos destinados a alimentar cargas poco sofisticadas. G2 equivale en líneas generales a la potencia disponible en el mercado, mientras que G3 se destina a grupos que alimentan cargas estratégicamente críticas o que requieren especialmente un suministro eléctrico estable y preciso, como hospitales y centros de datos.
El gobierno del motor se mide comprobando la frecuencia, y la regulación de la tensión del alternador se mide directamente. Las características especificadas relativas a la frecuencia incluyen la variación en estado estacionario, la caída cuando se aplica el máximo aumento de potencia, la subida cuando se elimina el 100% de potencia y el tiempo antes de que la frecuencia vuelva a estar dentro de los límites en ambos casos. Las características de la tensión también incluyen la caída admisible cuando se aplica el aumento máximo de potencia, la subida cuando se elimina el 100% de la carga y el tiempo de recuperación.
Algunos de estos criterios son los siguientes:
| Clase de rendimiento | G1 | G2 | G3 |
|---|---|---|---|
|
Banda de frecuencias en estado estacionario |
2.5% |
1.5% |
0.5% |
|
Frecuencia máxima |
-15% |
-10% |
-7% |
|
Aumento máximo de frecuencia |
+18% |
+12% |
+10% |
|
Tiempo de recuperación de la frecuencia |
10 segundos |
5 Seg. |
3 Seg. |
|
Desviación de tensión en estado estacionario |
5% |
2.5% |
1% |
|
Máxima caída de tensión |
-25% |
-20% |
-15% |
|
Aumento máximo de tensión |
+35% |
+25% |
+20% |
|
Recuperación de tensión |
10 segundos |
6 Seg. |
4 Seg. |
El aumento máximo de potencia para estas pruebas, expresado en porcentaje de la carga nominal del conjunto, viene determinado por las características del motor y la adaptación entre el motor y el alternador. Tradicionalmente, los motores atmosféricos se probaban con una aceptación de carga del 100%, mientras que los motores turboalimentados se probaban con un aumento de potencia del 60%. Sin embargo, la norma define una fórmula más compleja basada en los parámetros del motor, y en la práctica este valor suele determinarlo ahora el fabricante.
También pueden especificarse otras pruebas, ampliando el alcance de las establecidas en las normas. Por ejemplo, aceptación de carga de arranque en frío, cargas simuladas de arranque de motores y funcionamiento sincronizado en paralelo.
Pruebas del factor de potencia no unitario
En la práctica, casi todos los grupos electrógenos tienen un factor de potencia de carga no unitario cuando se utilizan normalmente. Prácticamente todas las cargas típicas de los grupos electrógenos, salvo las más pequeñas, incluyen cargas inductivas y de motor. Incluso las cargas como la iluminación fluorescente, que tienen componentes capacitivos, tienen reactancias para garantizar que su factor de potencia sea cercano a la unidad o ligeramente inferior.
Casi todos los grupos electrógenos, salvo los más pequeños, se diseñan y clasifican con un factor de potencia de retardo, normalmente 0,8, y prácticamente todos los constructores de grupos operan con sistemas de calidad según la norma ISO9001:2000. Aunque esta norma permite a las organizaciones establecer sus propios sistemas y procedimientos, es difícil rebatir el concepto de que un producto puede llevar una placa de características en la que se indique una capacidad de carga con un factor de potencia de 0,8 si no se ha probado con la potencia nominal de la placa.
Cada vez son más los ingenieros y consultores profesionales que, a la hora de especificar una fuente de alimentación para un proyecto, exigen que el conjunto se pruebe de acuerdo con las normas y con la potencia nominal indicada en la placa de características. Esto significa pruebas de carga no unitaria o resistiva/inductiva. La norma ISO 8528 especifica que los informes de las pruebas deben indicar si éstas se han realizado con un factor de potencia distinto del nominal. Por lo general, esto significa que las pruebas realizadas con una carga puramente resistiva pueden considerarse incompletas.
Tanto las normas de calidad como la norma ISO 8528 sobre pruebas de grupos electrógenos accionados por motor exigen que se realicen pruebas completas. Los ingenieros y consultores profesionales han respondido especificando dichas pruebas. Los principales especialistas en bancos de carga, como Avtron, ofrecen equipos con sistemas de control, instrumentación, captura de datos y análisis.
No cabe duda de que en el futuro se realizarán más pruebas para garantizar que los grupos electrógenos cumplan las especificaciones, acepten la carga en servicio con un régimen de mantenimiento controlado y funcionen de forma aceptable para el medio ambiente, con una eficiencia de combustible óptima y una contaminación mínima.
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