Warning: Illegal string offset 'width' in /homepages/7/d527896863/htdocs/prolyt/wpprolyt/wp-content/themes/-DynamiX/lib/inc/classes/blog-class.php on line 231

Warning: Illegal string offset 'height' in /homepages/7/d527896863/htdocs/prolyt/wpprolyt/wp-content/themes/-DynamiX/lib/inc/classes/blog-class.php on line 236

Warning: Illegal string offset 'crop' in /homepages/7/d527896863/htdocs/prolyt/wpprolyt/wp-content/themes/-DynamiX/lib/inc/classes/blog-class.php on line 241
¿Cómo dimensionar una planta de emergencia  para usarse con un UPS de altas capacidades?

¿Cómo dimensionar una planta de emergencia para usarse con un UPS de altas capacidades?

Es una práctica común el sobredimensionar la planta de emergencia cuando se usa con un UPS o Sistema de Energía Ininterrumpida, sin embargo, normalmente se aplican criterios tales como experiencias con equipos similares o recomendaciones del fabricante de las mismas plantas que muchas veces, y con el afán de evitar problemas de campo, sobredimensionan más allá de lo recomendable el tamaño del grupo electrógeno, encareciendo de esta manera la solución.

A continuación se establece una técnica de sobredimensionamiento basada en las características eléctricas del generador propuesto y de la distorsión armónica total permitida de la tensión del generador. El análisis se realiza bajo el supuesto de que la planta de emergencia alimenta solamente al UPS.

Consideraciones para dimensionar una planta de emergencia que alimenta únicamente a un UPS

  1. Determinar la potencia real que el UPS demanda de la planta de emergencia. La planta de emergencia no solo debe de suministrar la energía demandada por la carga, sino también debe tener la capacidad de recargar la batería totalmente descargada del UPS. Normalmente la batería del UPS está diseñada para proporcionar energía únicamente por el tiempo que tarda la planta de emergencia en alimentar la carga total. Tomando estos elementos en consideración tenemos que:

Psal = Potencia de salida máxima (W)
Pbat = Potencia de recarga máxima de batería (aprox. 15% de Psal)
Ŋinv = Eficiencia del inversor = 0,95
Ŋrect = Eficiencia del rectificador = 0,97
Pent = Potencia de entrada

De la figura anterior se desprende la siguiente fórmula:

Esto es, la potencia reflejada hacia la planta de emergencia inmediatamente después de comenzar a alimentar el UPS es de 1,24 veces la carga del UPS.

2. Establecer la capacidad mínima de la planta de emergencia. Se debe usar como referencia la impedancia subarmónica del generador propuesto y la distorsión armónica total máxima de tensión tolerable del generador (típicamente entre el 5% y el 8%), como resultado de la distorsión armónica normalizada de la corriente generada por el rectificador que utiliza el UPS en cuestión. Ver la figura 2.

Después de manipular las fórmulas anteriores se llega a la siguiente relación empírica:

En dónde:

Fdim = Factor de sobredimensionamiento
Ppta = Potencia de la planta de emergencia (W)
Pups = Demanda de potencia real del UPS (W)
Zi = Impedancia subarmónica del generador (%)
DATe = Distorsión Armónica Total permitida de la tensión de salida del generador (%)
Fups= Distorsión Armónica normalizada de la corriente generada por el UPS

Por tanto, la clave en la relación empírica entre el factor de sobredimensionamiento de la planta de emergencia y la Distorsión Armónica normalizada de la corriente generada por el UPS, se encuentra en el tipo de rectificador con el que cuenta el UPS. Ver Tabla 1.

En las siguientes tablas se ilustran los casos típicos de sobredimensionamiento.

A continuación se presenta un ejemplo de selección de una planta de emergencia para un UPS de 100 kVA (80 kW) con filtro de 5a armónica operando al 100% de la carga y con un generador con impedancia subarmónica del 12%. Se desea que la Distorsión Armónica de Tensión del generador no exceda del 8%:

Pups = (80 kW) (1,24) = 99,2 kW

De la tabla 2b se obtiene un factor de sobredimensionamiento de 1,5. Por lo tanto, el tamaño mínimo del generador debe ser:

Fdim = (1,5) (99,2) = 148,8 kW

Es importante destacar que la técnica propuesta en este artículo no garantiza el buen funcionamiento de la planta de emergencia, ni del UPS, ni de alguna otra carga conectada. Existen otros factores que pueden causar incompatibilidad entre los dos equipos, como son: tiempo de respuesta transitorio, frecuencia natural de resonancia de cada uno, entre otros.

©PRODUCTOS LYT, S.A. DE C.V. Todos los Derechos Reservados