Cuando se trata de hacer que los sistemas vuelvan a funcionar luego de un apagón, espere lo mejor, pero planifique lo peor.
Si su planta productiva tiene una pérdida de energía eléctrica, es fundamental contar con un plan que le permita volver a ponerlo en línea.
La planificación de un corte de energía es fundamental porque la planificación, junto con la capacitación, minimizará los efectos de dicha interrupción y, lo que es más importante, hará que vuelva a funcionar más rápido.
Todo el personal de la planta responsable de restaurar la energía de la instalación debe saber qué hacer en caso de una interrupción u otra falla. Los peligros obvios existen si solo el gerente de la planta conoce el plan de recuperación.
Si el gerente de la planta se encuentra lejos de la instalación, los miembros del personal que no conozcan el plan se quedarán buscando información. Además, las interrupciones de energía pueden ocurrir en cualquier momento, no solo durante las horas de trabajo.
Trabajar con un especialista antes de una interrupción puede garantizar que su estrategia de protección de energía se adapte a sus necesidades. Dichos especialistas son un integrador de sistemas industriales o un proveedor de fuentes de alimentación ininterrumpidas acreditadas. El integrador de sistemas industriales puede proporcionar un plan detallado de cómo responder a un corte de energía.
Crear una serie de instrucciones escritas sobre cómo restaurar la energía es esencial para un plan de recuperación exitoso. También es importante mantener la documentación de todas las llamadas de servicio y de cualquier cambio realizado en sus sistemas de distribución de energía. (Estos procedimientos son buenos consejos para cualquier empresa, no solo para plantas industriales).
El plan también debe identificar las fuentes de energía para todos los equipos e incluir documentación precisa de cualquier cambio que afecte a este equipo. Determine el orden en que se repoblará el equipo, anotando las fuentes de ese poder. Asegúrese de que todo el personal responsable conozca no solo la existencia del plan, sino también sus detalles.
Restaurando planta de poder en la luz eléctrica
Cuando se produce un corte de energía, el equipo asignado para manejar la restauración de energía primero se ensambla y prepara para implementar el plan. Los primeros dispositivos que deben restaurarse deben ser elementos de seguridad vital, incluidas luces, protección contra incendios, seguridad y otros equipos relacionados con emergencias.
A continuación, las piezas críticas del equipo de la planta deben volver a estar en línea. Entonces el equipo secundario de la máquina debería levantarse. Entre el último grupo que se restauró la energía, se incluyen el espacio de oficina no crítico, el equipo de sala de descanso (como microondas, refrigeradores y máquinas expendedoras) y los cubículos de trabajo básicos. Generalmente, el personal de la oficina puede esperar hasta que el equipo de la planta haya sido restaurado. Sin embargo, cada situación es única.
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¿Puede su red manejar el cambio?
Se usan múltiples conmutadores de transferencia para mostrar cada uno de estos grupos de equipos en un orden predeterminado específico para su situación. El proceso de repotenciación de la planta es diferente para cada sitio. Los detalles de su plan dependerán de las necesidades de su instalación y del orden en que se necesitará el personal nuevamente en línea.
Diseñar un plan de recuperación e informar a los miembros del personal de ese plan son los pasos más importantes que el personal de la planta puede tomar para prepararse para una interrupción. El tiempo de inactividad y las pérdidas resultantes se minimizarán si se desarrolla e implementa un plan bien pensado.
Dimensionamiento de protección de potencia
Dimensionar un ups para el equipo de su planta no es diferente de clasificar uno a cualquier otro equipo electrónico sensible. Las reglas básicas se aplican al dimensionamiento de todos los upss.
- En primer lugar, debe determinarse la carga máxima (no nominal) que los UPS deberán proteger
- En segundo lugar, debe establecerse la cantidad de tiempo de respaldo de la batería necesaria.
El equipo industrial no necesariamente necesita un equipo más grande o más pesado, pero los dispositivos deben ser capaces de manejar el apuro del equipo que se debe proteger.
El dimensionamiento de los UPS y la capacidad de respaldo de la batería son diferentes para cada planta.
Un concepto erróneo común entre los usuarios de la industria de la energía es la suposición de que un sistema de energía de fábrica tiene una capacidad inherente de paso que no está presente en los entornos de oficina. Esto no es verdad. Los fabricantes de UPS recomiendan un análisis de las condiciones de potencia en un sitio antes de comprar equipos de protección de energía. Este análisis permite a los consumidores determinar con precisión el nivel de problemas de poder que existen y las posibles causas internas que pueden aislarse.
La protección de energía implica desafíos únicos para el ingeniero de planta y el gerente de instalaciones industriales. Es necesaria una protección de potencia adecuada en un entorno de planta porque los equipos de control de procesos son tan propensos a apagones relacionados con la alimentación como las computadoras de procesamiento de datos. El microprocesador de un sistema de control es tan sensible como el de una computadora de oficina.
La pobre e inconsistente calidad de energía de las líneas de servicios entrantes ha sido bien documentada, y los componentes electrónicos de control de procesos son muy sensibles a las caídas de energía, picos de tensión e incluso a una potencia de milisegundos de largo.
La pobre e inconsistente calidad de energía de las líneas de servicios entrantes ha sido bien documentada, y los componentes electrónicos de control de proceso son muy sensibles a las caídas de energía, las sobretensiones e incluso las interrupciones de energía de un milisegundo de duración. Muchos usuarios piensan en interrupciones solo en términos de minutos u horas, pero ese no es el caso. Las interrupciones ocurren con mucha más frecuencia, sin embargo, la mayoría son tan breves que las personas no las conocen.
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Diseños y consideraciones especiales
Si bien el diseño del sistema eléctrico para un ups es similar en una oficina y en una fábrica, se pueden encontrar factores adicionales en un entorno industrial. Uno de estos factores es que las configuraciones de utilidad delta basadas en esquinas o sin conexión a tierra se encuentran comúnmente en entornos de fabricación más antiguos. Estas configuraciones están fuera de la configuración estándar de estrella que se usa habitualmente en el diseño de edificios comerciales.
Las configuraciones de utilidad Delta pueden crear problemas de conexión a tierra, aislamiento, ruido y funcionamiento si los UPS no están diseñados para anticiparlos. Por ejemplo, una configuración de planta de este tipo podría provocar que los UPS perciban que la alimentación de la red se ha movido fuera del rango, por lo que comienza a reducir sus baterías.
Aunque los entornos de oficina e industriales son ambos vulnerables, no son idénticos, y en ocasiones pueden requerir consideraciones de diseño diferentes para los sistemas eléctricos y de soporte. Sin embargo, estas diferencias no siempre requieren que el equipo de UPS se diseñe de forma diferente. En Liebert, por ejemplo, recomendamos una variedad de topologías, y basamos esas recomendaciones no en la aplicación, sino en el rango de potencia requerido. Por ejemplo, ciertas topologías son más efectivas en rangos de kilovoltios-amperios más bajos, y otras son mejores para necesidades más grandes.
Es probable que el entorno de la planta de luz genere picos de tensión y caídas de energía internas, ya que los motores eléctricos y otros equipos pesados provocan caídas o picos momentáneos a través del sistema de energía de una instalación. Además, algunos procesos en una fábrica son tan críticos como los procesos del centro de datos; los rodillos, por ejemplo, u otros procesos de carga pueden no detenerse ni por un momento.
Un fabricante de aleaciones, por poner un ejemplo, puede usar un proceso que demora 21 días para producir el producto final. Este fabricante no puede permitirse ninguna interrupción de energía. Si ocurriera uno, el fabricante tendría que reiniciar el largo proceso de producción. Para esta empresa, el dimensionamiento correcto de las altas y la carga de la batería es crítico.
¿Acondicionador de potencia o UPS?
Al considerar soluciones para problemas de protección de energía, la primera pregunta generalmente se centra en determinar qué nivel de protección de potencia se necesita: un acondicionador de energía o un UPS.
Un primer paso beneficioso es determinar la diferencia entre los dos. Utilizado de forma adecuada, un acondicionador de potencia es un dispositivo que regula, filtra y proporciona aislamiento. Un ups en línea proporciona todas las características de un acondicionador de potencia, así como la copia de seguridad de la batería en el caso de una interrupción de energía, ya sea que la interrupción sea de milisegundos o de varios minutos de duración.
¿Cuándo se debe usar una tecnología sobre la otra en aplicaciones industriales? La respuesta es impulsada por las aplicaciones y orientada a las consecuencias. Si un corte de energía de cualquier longitud llevaría a un tiempo de inactividad o fallas de un sistema que es crítico para la operación, es necesario un aumento. Los sistemas de acondicionamiento de energía son apropiados en sitios que no son propensos a cortes o interrupciones, y que pueden sobrevivir a una interrupción con un daño mínimo o nulo en los procesos o equipos.
La decisión del acondicionador o los ascensos también tiene que ver con la ubicación del sitio. Las redes de servicios eléctricos en las grandes ciudades con múltiples fuentes de alimentación son confiables y, a menudo, un acondicionador de energía sin batería de respaldo es suficiente. Sin embargo, si su sitio industrial se encuentra al final de una línea de distribución eléctrica en un área remota, su exposición, y por lo tanto su necesidad de protección, es mayor.
Otra consideración de diseño de ups industriales implica ejecuciones de distribución inusualmente largas. En un entorno de fabricación protegido por sistemas ups centralizados, los ups pueden estar en un extremo, mientras que las cargas están a una distancia de 200 pies o más. En este caso, debe tener en cuenta los problemas de caída de tensión y tamaño de cableado. Es posible que también haya introducido otras incertidumbres. Los cables largos pueden cortarse o dañarse, y el ruido se introduce más fácilmente en la línea con cables largos que con cables más cortos.
Hoy en día, la distinción entre upss y power conditioners se está difuminando. Muchos upss ofrecen ahora un acondicionamiento de energía en línea constante y una batería de respaldo combinados en una sola unidad. Además, la brecha de precios entre los acondicionadores ascendentes y de potencia se ha reducido, lo que hace que las opciones sean más rentables que antes.
Los ups son parte de una instalación completa. Como tal, debe ser una consideración cuando compra otro equipo. Los problemas de integración deben basarse en un plan de crecimiento para la unidad de protección de energía, así como para la instalación en general. Se deben considerar aumentos en la capacidad de potencia al comprar cualquier tipo de equipo de protección o acondicionamiento de energía.
¿Se necesitarán grandes centrales, o bastarán varias unidades más pequeñas? ¿Cuánto tiempo de batería se requiere? (Una estación determinada, por ejemplo, podría necesitar una determinada cantidad de minutos para finalizar un proceso por lotes). ¿Cuándo es más práctico continuar comprando gabinetes de baterías adicionales, y cuándo es más económico instalar un generador diesel junto con un ups para cortes prolongados?
Finalmente, ¿qué comunicaciones y equipos de red de área local se están instalando en las instalaciones, y qué conectividad con otros sistemas informáticos se necesita? A medida que las empresas buscan recopilar e integrar información de procesos estadísticos, los problemas de conectividad se vuelven críticos, incluso para las opciones de monitoreo de energía.