Comissionamento, teste de grupos geradores usando bancos de carga resistivos/reativos

Ao examinar as principais diferenças entre testes de carga resistiva e resistiva/reativa - e por que o último é necessário - é importante focar em abordar o sistema de geração de energia de emergência de uma instalação como um todo, testando todo o sistema para identificar pontos fracos em todo o sistema no momento do comissionamento e em intervalos de testes periódicos para atender às agências reguladoras (ver Figura 1).

O teste de carga reativa é importante principalmente em instalações de saúde, data centers, segurança de vida e aplicações de missão crítica, onde a necessidade de demonstrar a capacidade de fornecer energia elétrica conforme pretendido é prescrita por padrões regulatórios e códigos especificados pelos projetistas. Exemplos de fontes de energia de emergência típicas incluem geradores de motor alternativo movidos a gás e diesel, geradores de turbina movidos a líquido e gás, UPS rotativos e sistemas UPS de bateria.

Compreender os padrões para certificação

Embora a compreensão dos principais benefícios dos testes de carga reativa não seja necessariamente o foco principal, é importante que engenheiros consultores e gerentes de instalações compreendam os requisitos específicos do código para instalação, desempenho e testes de sistemas de energia de emergência.

A National Fire Protection Association (NFPA) publica e atualiza esses padrões regularmente com informações fornecidas por profissionais, engenheiros e membros de indústrias que fornecem equipamentos e serviços relacionados. Os recursos aplicáveis ​​da NFPA incluem:

Regulamentações específicas como a NFPA 101, Artigo 7.9.2.4, exigem que os geradores de emergência sejam instalados, testados e mantidos de acordo com a NFPA 110. As disposições que tratam da manutenção e dos testes de geradores de emergência podem ser encontradas na NFPA99, Artigo 4.4, que trata de questões como:

Engenheiros especificadores e gerentes de instalações devem ter acesso às versões mais recentes destas normas da NFPA. Eles estão disponíveis online em www.nfpacatalog.org. Estados e localidades individuais também possuem padrões, códigos e regulamentos relativos a instalações de missão crítica.

Principal motivo para teste de carga

Normalmente, os grupos geradores raramente funcionam em condições de carga total após os testes de fábrica do fabricante. Embora possam ser testados em conformidade com os requisitos regulamentares que permitem a utilização de cargas reais, ao longo do tempo, esta prática pode levar a condições que podem afetar o desempenho e a confiabilidade. Os modernos grupos geradores a diesel projetados para atender aos rigorosos padrões de emissão Tier Level da Agência de Proteção Ambiental dos EUA são projetados para serem operados com cargas de mais de 50% para vida útil e desempenho ideais. Além disso, o uso de filtros de pós-tratamento de partículas que dependem de uma determinada temperatura de exaustão para facilitar a regeneração pode ser comprometido pela operação em baixa carga e, consequentemente, pode restringir o fluxo de gases de exaustão devido ao acúmulo, causando contrapressão de exaustão superior à recomendada, o que pode limitar o desempenho de um grupo gerador de motor alternativo e/ou aumentar a necessidade de manutenção não programada.

Quando múltiplas unidades são instaladas, elas geralmente são executadas individualmente para testes periódicos e anuais usando uma carga de teste muito inferior aos níveis recomendados pelo fabricante. O uso de um banco de carga resistiva/reativa de grande capacidade pode permitir testes de múltiplas unidades simultaneamente, reduzindo assim o tempo necessário para realizar e documentar testes obrigatórios. Bancos de carga resistivos/reativos permitem que os controles de paralelo sejam exercidos em condições realistas.

Novamente, os testes de banco de carga são um componente crítico para atender aos requisitos regulatórios. Os grupos geradores a diesel atuais que utilizam motores eletrônicos e controles de emissões para atender aos requisitos de emissões atuais e futuros da EPA dependem dos motores que operam nos níveis de carga e temperaturas recomendados pelo fabricante.

As diretrizes de teste da NFPA referem-se a níveis de carga mínimos de 30% ou conforme recomendado pelo fabricante. Associações industriais como a EGSA e os principais fabricantes de motores e geradores recomendam testes de carga em níveis mais elevados para garantir que os benefícios máximos dos testes de carga possam ser alcançados.