Alimentación de respaldo confiable

06-21-2013 | Calidad eléctrica

Comprobación de un SAI con el analizador de calidad eléctrica Fluke 435

Ningún proveedor de suministro eléctrico del mundo puede garantizar un suministro que no presente variaciones de tensión y frecuencia. La posibilidad de que se produzcan fallos en las instalaciones de los usuarios o en el sistema público de distribución sigue siendo innegable e impredecible.

Puesto que las instalaciones de tecnología de la información (TI) son especialmente sensibles a las fluctuaciones y las distorsiones de la alimentación eléctrica, normalmente dependen de un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) para compensarlo. Algunas instalaciones incluyen incluso un segundo SAI que recibe el suministro de un alimentador independiente, además de un generador de reserva que se puede configurar de forma que se inicie automáticamente tres minutos después de detectar una interrupción en el suministro de alimentación. Si el riesgo por el mal tiempo u otras circunstancias locales es lo suficientemente importante, algunas instalaciones pueden cambiar de forma manual al generador de reserva con antelación.

En la figura 1, se muestra un sistema de suministro de emergencia típico para instalaciones críticas.

Figura 1. Diagrama clásico de una combinación de generador de reserva y SAI

Para contribuir a que los sistemas de suministro de emergencia funcionen como se espera, realice las siguientes pruebas durante la instalación y, de forma periódica (cada mes o trimestre, en función de los acuerdos contractuales), después de que se ponga en servicio el sistema. Las pruebas de la fase de instalación se dividen en dos etapas:

  1. Etapa de preinstalación: prueba anterior a la conexión de las cargas críticas.
  2. Etapa combinada: conecte las cargas críticas y realice las pruebas mientras activa y desactiva el generador de reserva.

Preinstalación

1. Prueba de alarmas y del funcionamiento del SAI

Propósito de la prueba: comprobar el funcionamiento del SAI, la pantalla de LED y los mensajes de alarma.

2. Prueba de especificaciones del SAI

Propósito: comprobar y medir las especificaciones del SAI. (Nota: se necesitan dos analizadores Fluke 435.).

Procedimiento: registre la tensión, la corriente, la potencia real, la potencia aparente, el factor de potencia y la distorsión armónica total (THD) de la tensión y la corriente tanto en la entrada como en la salida.

Varíe las cargas desde el 0 % al 100 % en incrementos del 25 % para realizar pruebas de cargas equilibradas. Si se trata de cargas desequilibradas, siga esta matriz de cargas:

Secuencia Fase 1 Fase 2 Fase 3
1 100% 100% 0%
2 0% 0% 100%
3 100% 50% 100%
4 50% 100% 50%

Figura 2. Secuencia de pruebas para cargas desequilibradas.

3. Prueba de envejecimiento del SAI

Propósito: comprobar que el SAI puede funcionar con la carga nominal en condiciones de temperatura ambiente.

Procedimiento: cargue el SAI con la carga nominal y déjelo funcionar entre 8 y 24 horas en función de los requisitos contractuales.

4. Pruebas de transitorios de pérdida de derivación y de pasos de carga del SAI

Propósito: analizar la respuesta de los transitorios del módulo SAI.

Procedimiento: mida la respuesta de los transitorios del SAI para:

  1. Pasos de carga del 0 % al 100 % y al 0 %
  2. Pasos de carga del 0 % al 50 % y al 0 %
  3. Pasos de carga del 50 % al 100 % y al 50 %
  4. SAI en funcionamiento con pérdida de alimentación de derivación

En el ejemplo que se ilustra en la figura 4, la forma de onda de tensión trifásica casi no varió, a pesar del cambio del 100 % en la corriente de carga.

Figura 3. Registros de la prueba de envejecimiento
Figura 4. Prueba de pasos de carga del SAI exitosa.

5. Prueba de inicio y parada del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento es el correcto al encender y apagar el SAI con una carga total.

Procedimiento: con el módulo con una carga del 50 % y del 100 %, encienda y apague el inversor. Registre los transitorios, la tensión de carga, la corriente de carga, la corriente del suministro 2 y la corriente del suministro 1.

6. Prueba de descarga de la batería con carga total del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento del SAI es el correcto durante 15 minutos con carga total simulando un fallo en el suministro.

Procedimiento: mida los elementos de la batería antes y después de la descarga con un sistema de control de la batería.

7. Prueba de pérdida y reanudación del suministro del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento es el correcto durante la pérdida y la reanudación del suministro.

Procedimiento: utilice el módulo con una carga normal y encienda y apague la entrada del suministro principal del SAI.

Registre los transitorios, la tensión de carga, la corriente de carga y la corriente del suministro 1.

8. Prueba de pérdida y reanudación del suministro de la batería del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento es el correcto durante la pérdida y la reanudación del suministro de las baterías del SAI.

Procedimiento: utilice el módulo con una carga normal y encienda y apague el interruptor automático de la batería principal del SAI. Registre los transitorios, la tensión de carga, la corriente de carga y la corriente del suministro 1.

9. Prueba de transferencia de carga del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento es el correcto durante la transferencia de carga.

Procedimiento: utilice el módulo con una carga normal y encienda y apague el SAI hasta que la carga se encuentre en la derivación estática. Este procedimiento se invierte de la derivación estática al SAI.

Registre la tensión de carga, la corriente de carga y la corriente de derivación.

10. Prueba de transferencia a la derivación y retorno del SAI

Propósito: comprobar que el funcionamiento es el correcto con una derivación externa. Procedimiento: transfiera la carga a una derivación externa para luego volver al SAI. Registre la tensión de carga y la corriente de carga.

Figura 5. Prueba de pasos de carga

Prueba combinada

Conecte las cargas críticas y el generador de reserva y repita las mismas pruebas en condiciones de carga del 0 % y el 100 %. Controle la transferencia entre el suministro de alimentación, el SAI y el generador de reserva para asegurarse de que los transitorios y la distorsión de la forma de onda se mantienen dentro de los límites aceptables.

Prueba de mantenimiento

Lleve a cabo pruebas de mantenimiento periódicas (cada mes) a lo largo de la vida útil del sistema de suministro de emergencia. Siga el procedimiento de la prueba combinada para todos los elementos a excepción del generador de reserva, que solo debe probarse una vez al año.

Conclusión

Al poner en marcha y mantener un sistema de suministro de emergencia, son necesarias numerosas pruebas. Se deben registrar a la vez gran número de parámetros (la corriente y la tensión trifásicas, la potencia, el factor de potencia, los armónicos y los transitorios) durante entre 8 y 24 horas, además de documentarse en un informe. Utilice un analizador de calidad eléctrica con funciones de generación de informes y registro de datos, como el Fluke 435 que utilizan el equipo de proyectos (responsable de la evaluación de la planta y la instalación) y el equipo de servicio (mantenimiento postventa) en este ejemplo.