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Bancos de carga RLC: Demanda crescente

O que são bancos de carga?

Os bancos de carga são utilizados para comissionar, manter e verificar fontes de energia eléctrica, tais como geradores a diesel e fontes de alimentação ininterrupta (UPS). O banco de carga aplica uma carga eléctrica à fonte de energia e dissipa a energia eléctrica resultante através de elementos resistivos sob a forma de calor. Os elementos resistivos são arrefecidos com ventoinhas motorizadas dentro da construção do banco de carga.

Os bancos de carga podem ser instalados permanentemente numa instalação e ligados a uma fonte de energia, ou as versões portáteis podem ser utilizadas para testes quando necessário. Os bancos de carga são a melhor forma de reproduzir, provar e verificar as exigências reais dos sistemas de energia críticos.

O que são bancos de carga RLC?

Enquanto um banco de carga padrão fornece apenas carga resistiva, um banco de carga RLC fornece carga resistiva (R), indutiva (L) e capacitiva (C).

O componente resistivo simula a carga de energia ativa ou real do sistema a ser testado. A resistência é gerada quando a corrente passa através dos condutores num elemento do banco de carga, produzindo calor e colocando uma carga eléctrica correspondente na fonte de alimentação. Os elementos de carga resistiva podem produzir quantidades precisas de carga com um fator de potência igual a 1.

O componente indutivo, também conhecido como elemento reativo, utiliza bobinas de fio para criar campos indutivos. A energia utilizada para criar e manter estes campos carrega a fonte de energia em teste. Em comparação com as cargas resistivas, a corrente da carga indutiva atinge o pico após a tensão. Consequentemente, as bobinas indutivas produzem factores de potência em atraso. Uma vez que produzem factores de potência em atraso, a carga indutiva é utilizada sempre que o fator de potência de uma carga de ensaio tem de ser reduzido.

O componente capacitivo utiliza condensadores que armazenam carga eléctrica. Estes resistem a alterações na tensão, o que faz com que a corrente atinja o pico antes da tensão durante cada ciclo elétrico. Como resultado, os elementos de carga capacitiva fornecem um fator de potência líder e podem ser utilizados para aumentar os factores de potência dos circuitos.

Os bancos de carga RLC encontram aplicação em cenários altamente especializados. Com a rápida expansão da Internet das Coisas (IoT) e o consequente aumento na construção de centros de dados, há uma demanda crescente por bancos de carga RLC para facilitar processos intrincados e essenciais de verificação de energia.

Os bancos de carga RLC podem ser montados num único compartimento ou como unidades individuais resistivas, indutivas e capacitivas. Quando é necessário efetuar um teste RLC, estas unidades separadas podem ser interligadas e ligadas em rede para funcionarem como um banco de cargas RLC unificado. Esta abordagem é particularmente vantajosa no mercado de aluguer, em que as empresas de aluguer pretendem evitar a imobilização de todo o seu inventário com bancos de carga RLC. Ao ter unidades separadas disponíveis, as empresas de aluguer podem satisfazer a maior procura de testes apenas resistivos e personalizar os bancos de carga a partir do seu inventário de frota existente para obter uma flexibilidade óptima. O sistema SIGMA da Avtron serve como uma plataforma de controlo abrangente capaz de gerir vários tipos de bancos de carga.

Aplicações do banco de carga RLC

Colocação em funcionamento de geradores diesel
A colocação em funcionamento assegura a fiabilidade e fornece provas de desempenho num ambiente seguro antes de uma instalação ou expansão entrar em funcionamento. Os bancos de carga RLC permitem um teste abrangente do desempenho do gerador durante a fase de comissionamento e são perfeitamente adequados para aplicações de teste de grupos electrogéneos mais rigorosas, como em centros de dados.

A unidade pode ser controlada especificamente para simular vários factores de potência, cargas reactivas e flutuações de carga. Este teste ajuda a avaliar factores como a regulação da tensão, a estabilidade da frequência, a resposta transitória e o desempenho geral do gerador durante as alterações de carga.

Os bancos de carga RLC são utilizados para verificar a estabilidade da tensão e da frequência do gerador. O banco de carga aplica uma carga que flutua dentro de limites especificados, testando a capacidade do gerador de manter a tensão e a frequência de saída estáveis sob condições de carga variáveis. Isto é crucial para garantir um fornecimento de energia estável ao equipamento crítico da instalação antes da instalação.

Em instalações onde vários geradores estão configurados para funcionamento em paralelo, os bancos de carga RLC são utilizados para testar a sincronização e as capacidades de partilha de carga do grupo gerador. Os bancos de carga são ligados a cada gerador na configuração paralela para simular a carga combinada, assegurando que os geradores funcionam em harmonia, partilham a carga uniformemente e respondem com precisão às alterações de carga.

Os bancos de carga RLC são também utilizados em ensaios de integração de sistemas. São utilizados para verificar a interação e o desempenho do gerador com outros componentes do sistema de distribuição de energia, tais como comutadores de transferência, reguladores automáticos de tensão (AVRs) e outros sistemas de controlo. Isto assegura que toda a infraestrutura de energia funciona sem problemas e de forma fiável.

Colocação em funcionamento de sistemas USP
Os sistemas UPS (fonte de alimentação ininterrupta) são utilizados em grandes instalações com fontes de alimentação críticas, como cuidados de saúde, instituições financeiras e centros de dados, onde é imperativo que a energia nunca falhe. Os sistemas UPS manterão a energia ligada até que a energia do gerador possa assumir o controlo. Devido à sua natureza muito crítica, os sistemas UPS devem ser testados para que todos os cenários potenciais sejam cobertos na colocação em funcionamento.

Os sistemas UPS têm de lidar eficazmente com os factores de potência de atraso (indutivo) e de avanço (capacitivo). Os bancos de carga RLC permitem a verificação do desempenho do sistema UPS em diferentes condições de fator de potência. Ajustando os componentes indutivos e capacitivos do banco de carga, o processo de comissionamento pode garantir que o sistema UPS consegue lidar e compensar estas variações do fator de potência.

Para além disso, os bancos de carga RLC também ajudam a testar as capacidades de sincronização e comutação dos sistemas UPS. Durante a colocação em funcionamento, o banco de carga pode simular interrupções de energia reduzindo a carga aplicada ao sistema UPS. Isto testa a capacidade do sistema UPS para fazer uma transição suave da energia da rede eléctrica para a energia da bateria sem qualquer interrupção ou flutuações de tensão que possam causar a falha de determinados equipamentos eléctricos.

Investigação e desenvolvimento
Historicamente, os bancos de carga RLC têm sido utilizados pelos departamentos de investigação e desenvolvimento dos fabricantes de sistemas de energia para testes de fim de linha. Atualmente, à medida que os sistemas UPS e os grupos electrogéneos são fabricados, são sujeitos a normas rigorosas e são testados ao longo do desenvolvimento por bancos de carga RLC para garantir que são capazes de reagir corretamente a quaisquer desvios que o banco de carga lhes possa apresentar.

Renováveis
Com uma ênfase gradualmente crescente em aplicações de energias renováveis e microrredes, existem oportunidades para bancos de carga RLC. Os locais renováveis mais pequenos que actuam como instalações de produção autónomas, em modo de ilha, que não estão ligadas a serviços públicos, devem ser capazes de manter as frequências muito apertadas. Para verificar isso, é necessária uma solução RLC que possa testar o desempenho em diferentes factores de potência através de atrasos ou avanços antes de entrar em funcionamento e se ligar a um empreendimento habitacional ou bloco de escritórios.

Embora atualmente não existam muitas destas instalações renováveis, espera-se que nos próximos anos haja um aumento e que este seja um mercado em desenvolvimento para os bancos de carga RLC para aplicações de ensaio de carga.

Porquê os bancos de carga RLC da Avtron?

Com o investimento contínuo em novos centros de dados e o mundo cada vez mais orientado para os dados, há uma necessidade crescente de mais sistemas de energia de reserva e, por conseguinte, de mais bancos de carga RLC.

A Avtron tem uma longa história de fornecimento de soluções de bancos de carga inovadoras e de alta qualidade. Os bancos de carga da Avtron são concebidos para serem utilizados com o SIGMA, um sistema multifuncional de controlo de carga incorporado, especificamente concebido para os bancos de carga da Avtron. O SIGMA é o líder em simplicidade, facilidade de utilização e precisão. O SIGMA traz soluções líderes de mercado para os actuais requisitos de teste de energia que podem exigir instrumentação de alto nível, captura de dados e verificação.

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