Cómo especificar un UPS para una instalación con generador

“El edificio tiene un generador” no es suficiente información para seleccionar un UPS. El generador puede arrancar y el conmutador de transferencia puede cerrarse, pero el UPS aún puede rechazar la nueva fuente o volver a la batería cuando se inicia otra carga. Una especificación útil indica a los proveedores de generadores, ATS y UPS qué debe funcionar en conjunto, bajo qué carga y cómo el sitio lo demostrará.

Esta es una lista de verificación de especificaciones para un UPS en línea con compatibilidad de generador. Nuestra guía de entrega de UPS y generador cubre el tiempo de puente de la batería; aquí el enfoque está en los datos del equipo y las pruebas necesarias para la operación respaldada por generador.

Marque la utilidad, el generador, el ATS, la entrada del UPS, la entrada del bypass del UPS, la batería y la carga protegida en un solo dibujo. Muestre cualquier otra carga que el generador deba transportar, especialmente motores o aire acondicionado que puedan arrancar cerca de la transferencia del UPS. Si el rectificador y el bypass tienen fuentes separadas, muestre ambas. El diagrama adjunto es conceptual; confirme las alimentaciones reales en el dibujo unifilar del sitio. Una frase como “el generador alimenta al UPS” oculta demasiado.

El deber de apagón necesita una respuesta clara. Un sitio puede necesitar solo que el UPS mantenga los controles mientras se reinician otras cargas de la planta; otro puede necesitar que la carga protegida completa funcione durante la operación del generador. Indique qué deber se aplica y qué debería suceder si el generador falla o su salida se vuelve inaceptable. Registre los kW y kVA de funcionamiento medidos, los picos cortos y el crecimiento planificado. Nuestra guía para la potencia de carga de UPS nominal, real y pico explica por qué estas cifras no deben colapsarse en un solo número de kVA.

El ATS decide cuándo conectar la fuente alternativa. El UPS toma una decisión separada sobre su entrada. El envío debe comparar los rangos de voltaje y frecuencia permitidos del modelo de UPS con el rendimiento estable y transitorio del generador en los terminales del UPS. También debe indicar cuándo el rectificador regresa de la batería y cómo aumenta su corriente de entrada.

Verifique el bypass por separado. Un sistema UPS de doble conversión puede mantener el inversor suministrando la carga después de que su rectificador acepte la energía del generador, mientras que su bypass estático permanece fuera de tolerancia o fuera de sincronización. Eso importa si el UPS debe transferirse al bypass durante una sobrecarga o falla. Indique si el bypass debe permanecer disponible en el generador. Si es así, solicite al proveedor del UPS los límites de voltaje, frecuencia y sincronización de ese modelo.

Algunos modelos de UPS tienen una configuración de entrada o sensibilidad del generador; otros no. Registre la configuración propuesta y su efecto en la aceptación de entrada, el uso de la batería y el comportamiento del bypass. No amplíe la ventana de aceptación solo para borrar una alarma sin verificar el equipo protegido y los límites del fabricante del UPS.

El generador no solo ve la carga de salida protegida. Ve las pérdidas de conversión del UPS, el comportamiento de entrada del rectificador y, después de una descarga, la carga de la batería. Otro equipo en el mismo generador agrega su propia demanda de funcionamiento y pasos de carga. El manual de aplicación de generadores de Cummins trata específicamente las características de entrada del UPS, la carga y los efectos armónicos como parte del dimensionamiento del generador; una relación universal de kVA de generador a UPS no puede reemplazar una revisión basada en modelos.

Solicite al proveedor del UPS la entrada de kW y kVA, el factor de potencia y la distorsión de corriente a la carga planificada. Registre también la corriente de entrada máxima, la demanda del cargador y la entrada gradual del rectificador (la velocidad a la que la corriente de entrada regresa después de la transferencia). Pregunte si la corriente de carga se puede limitar en el generador y qué sucede con la recuperación antes de una segunda interrupción. Un banco de baterías externo grande puede extender el tiempo de ejecución y también aumentar la energía que necesita ser reemplazada; nuestra guía sobre modos de carga de batería de UPS y tiempo de recarga cubre esa pregunta.

El proveedor del generador podrá entonces estudiar toda la instalación: potencias del alternador y del motor, excursiones esperadas de voltaje y frecuencia, cargas no lineales y el orden en que se conectan las cargas. Los filtros de armónicos y el comportamiento del factor de potencia también necesitan atención cuando el UPS elegido los tiene. Estas son entradas de diseño, no razones para agregar un margen arbitrario a la placa del generador.

Una secuencia problemática comienza después de una transferencia exitosa del ATS. El rectificador aumenta y se reanuda la carga; luego, un compresor de aire acondicionado arranca en el mismo generador. Si el voltaje o la frecuencia salen de la ventana de entrada del UPS, la batería puede descargarse nuevamente a pesar de que el generador nunca se detuvo. Este es el tipo de secuencia que una especificación debería exponer antes de la compra.

La secuencia es más importante cuando las cargas se reconectan juntas. Enumere los pasos coincidentes más grandes y si se pueden escalonar. Indique qué debe hacer el UPS ante una fuente de generador rechazada, una segunda transferencia ATS, una alarma de baja frecuencia y un retorno a la red eléctrica. La guía para dimensionar el tiempo de ejecución de la batería del UPS a partir de una carga real se puede utilizar para el deber de batería acordado, incluida cualquier reserva adicional que requiera el proyecto.

Para un proyecto de UPS industrial en línea, haga que los proveedores del generador y del UPS revisen el mismo dibujo y la programación de carga. “UPS de 100 kVA en un generador de 200 kVA” es un par de potencias nominales de catálogo. No describe los pasos de carga, la demanda de entrada del cargador ni la respuesta del UPS a la forma de onda del generador.

En la puesta en marcha, pruebe con la carga protegida prevista y la secuencia de carga del generador planificada. Registre la posición del ATS y el voltaje y la frecuencia del generador durante cada transferencia. Coloque el modo del UPS, la entrada del rectificador, la disponibilidad del bypass, la corriente de la batería y las alarmas en la misma línea de tiempo. Compare los resultados con los criterios de aceptación acordados. Ese registro es más útil que una demostración sin carga que simplemente muestra que el generador puede arrancar.

Cummins, Manual de aplicación de grupos electrógenos refrigerados por líquido T-030, secciones 2.3 y 3.3.3.4 — diagramas unifilares y cargas de UPS en el dimensionamiento de generadores.

Eaton, Seis consideraciones para lograr la armonía entre generador y UPS— ventanas de entrada, dimensionamiento de generadores y topología de UPS.

Utilice la lista de verificación para solicitar una revisión de diseño específica del modelo. La configuración final, la protección y los procedimientos de prueba deben seguir el diseño del sitio aprobado y los documentos de los fabricantes de equipos.