Un apagón no debería ser la primera prueba real de tu sistema de respaldo

La interrupción eléctrica registrada entre la noche del 31 de agosto y la madrugada del 1 de septiembre en distintas zonas del sureste de México volvió a poner sobre la mesa un tema relevante para cualquier instalación industrial:

¿Qué ocurre dentro de una planta cuando desaparece súbitamente la alimentación eléctrica externa?

De acuerdo con información difundida por CFE, el evento estuvo asociado con la salida de operación de dos líneas de alta tensión. Posteriormente, la empresa informó daños por actos de vandalismo en dos estructuras de 400 kV y trabajos de reparación y reenergización realizados en coordinación con CENACE.

Más allá de las causas específicas del evento, para una planta industrial existe una pregunta mucho más cercana a su operación diaria:

¿Sabemos exactamente cómo respondería nuestra instalación si hoy desapareciera la red?

Tener planta de emergencia no significa tener continuidad operativa

Una instalación puede contar con generador, ATS y UPS y, aun así, experimentar una interrupción importante del proceso.

Cuando desaparece la fuente normal de alimentación comienza una secuencia que puede incluir:

• detección de la pérdida de tensión;

• tiempo de espera configurado;

• arranque del generador;

• estabilización de tensión y frecuencia;

• transferencia de las cargas respaldadas;

• recuperación de equipos y sistemas;

• incorporación progresiva de cargas.

Durante esos segundos o minutos pueden suceder muchas cosas dentro de una planta.

Los motores comienzan a desacelerarse.

Los variadores de frecuencia pueden entrar en condición de falla por subtensión.

Los PLC pueden reiniciarse si no cuentan con respaldo adecuado.

Los sistemas de comunicación pueden quedar fuera de servicio.

Bombas, compresores, refrigeración y otros servicios auxiliares pueden detenerse.

Y algunos procesos pueden requerir una secuencia específica para regresar a operación.

Por eso, comprobar únicamente que un generador “enciende” no necesariamente demuestra que la planta está preparada para una pérdida real del suministro.

El sistema completo es el que debe responder.

¿Qué papel tienen el ATS, la UPS y el generador?

Aunque suelen mencionarse juntos cuando se habla de respaldo eléctrico, estos equipos cumplen funciones diferentes.

Una UPS puede mantener determinadas cargas durante una interrupción, especialmente aquellas que no pueden tolerar ni siquiera algunos segundos sin energía.

Un ATS detecta las condiciones de las fuentes disponibles y ejecuta la transferencia de acuerdo con la lógica configurada.

El generador proporciona una fuente alternativa de energía para las cargas que hayan sido definidas como respaldadas.

Pero disponer de estos equipos no garantiza por sí solo que el proceso continúe o se recupere correctamente.

La pregunta relevante es cómo interactúan entre ellos y con las cargas críticas de la instalación.

¿Puede el generador recuperar realmente las cargas críticas?

Un aspecto que puede pasar desapercibido es que no basta con comparar la capacidad nominal del generador contra la suma de las cargas conectadas.

Durante la recuperación pueden existir condiciones más exigentes.

Por ejemplo:

• arranque de motores;

• conexión de transformadores;

• incorporación de grandes bloques de carga;

• arranque de compresores;

• operación simultánea de sistemas auxiliares;

• transitorios asociados con la recuperación.

Dependiendo de las características de la instalación, estos eventos pueden provocar variaciones temporales de tensión y frecuencia.

Por esta razón, la estrategia de respaldo debe considerar no solamente cuánta potencia requieren las cargas en operación normal, sino también cómo serán incorporadas después de una interrupción.

Cuando vuelve la energía, el problema no necesariamente terminó

Existe otro momento crítico que con frecuencia recibe menos atención: el regreso de la alimentación normal.

Recuperar tensión no significa automáticamente recuperar el proceso.

Al regresar la red, diferentes equipos pueden intentar ponerse nuevamente en operación.

Motores.

Bombas.

Compresores.

Sistemas de climatización.

Variadores.

Transformadores.

Fuentes electrónicas.

Servicios auxiliares.

Si demasiadas cargas regresan al mismo tiempo, pueden producirse corrientes elevadas, caídas temporales de tensión, disparos de protecciones o problemas en la secuencia de recuperación.

Además, algunos PLC, VFD o sistemas de control pueden permanecer bloqueados después de la interrupción y necesitar una condición específica de rearme.

Por eso, en determinadas instalaciones resulta conveniente definir una secuencia controlada de recuperación.

El objetivo no debería ser únicamente volver a tener electricidad.

El objetivo es recuperar el proceso de forma segura y controlada.

Un apagón no debería ser la primera prueba

Una instalación industrial debería conocer previamente qué ocurrirá cuando desaparezca su fuente normal de suministro.

Una revisión básica puede comenzar con estas 12 preguntas:

☐ ¿Cuáles son realmente nuestras cargas críticas?

☐ ¿Cuáles de ellas están respaldadas?

☐ ¿Cuánto tiempo pueden permanecer sin alimentación?

☐ ¿Qué equipos necesitan UPS?

☐ ¿Cuánto tarda en arrancar y estabilizarse el generador?

☐ ¿Qué cargas se conectan primero?

☐ ¿Cuáles pueden esperar?

☐ ¿Puede el generador soportar los transitorios de arranque?

☐ ¿Qué sucede con PLC, VFD y sistemas de comunicación?

☐ ¿Cómo se recuperan los servicios auxiliares?

☐ ¿Qué ocurre cuando regresa la red?

☐ ¿La secuencia completa se ha probado y documentado?

Realizar pruebas periódicas permite encontrar problemas que difícilmente aparecen cuando el sistema de respaldo solamente se inspecciona de manera visual o cuando el generador opera sin representar las condiciones reales de la instalación.

Qué conviene registrar durante una interrupción

Una contingencia también puede convertirse en una fuente importante de información sobre el comportamiento eléctrico de una instalación. Contar con monitoreo eléctrico continuo puede ayudar a conservar evidencia del comportamiento de variables y eventos antes, durante y después de una interrupción.

Cuando existen los equipos y registros adecuados, puede ser útil documentar:

• hora de inicio de la interrupción;

• tensión y frecuencia;

• protecciones que operaron;

• alarmas registradas;

• tiempo de arranque del generador;

• tiempo de transferencia;

• comportamiento de las UPS;

• cargas que recuperaron alimentación;

• equipos que permanecieron fuera de servicio;

• alarmas de PLC y VFD;

• intervenciones manuales necesarias.

Esta información puede ayudar a identificar debilidades que de otra manera permanecerían ocultas hasta una contingencia de mayor impacto.

¿Y qué tiene que ver esto con el Código de Red?

Es importante no confundir conceptos.

La confiabilidad del Sistema Eléctrico Nacional, los requerimientos aplicables a los Centros de Carga y la resiliencia eléctrica interna de una planta están relacionados, pero no son equivalentes.

El cumplimiento del Código de Red por parte de un Centro de Carga no evita una falla externa en la infraestructura de transmisión, no sustituye una UPS y tampoco garantiza continuidad productiva.

La estrategia interna de respaldo de una planta incluye otros elementos:

• generación de emergencia;

• UPS;

• ATS;

• protecciones;

• redundancia;

• mantenimiento;

• secuencias de recuperación;

• definición de cargas críticas;

• procedimientos operativos.

Código de Red y continuidad operativa forman parte de una conversación más amplia sobre confiabilidad eléctrica, pero atienden problemas diferentes.

Si quieres profundizar en los requerimientos, alcance y parámetros que evalúa esta regulación, puedes revisar qué implica realmente cumplir con el Código de Red en una planta industrial.

La pregunta que debería quedar después de un apagón

Los eventos externos no siempre pueden evitarse desde una planta.

Lo que sí puede analizarse es la forma en que la instalación responderá cuando ocurran.

Por eso, en lugar de preguntar únicamente:

“¿Tenemos planta de emergencia?”

conviene hacer una pregunta más completa:

¿Hemos comprobado que nuestra estrategia completa de respaldo funciona cuando realmente desaparece la red?

Una planta eléctricamente preparada no es solamente aquella que dispone de equipos de respaldo.

Es aquella que conoce sus cargas críticas, ha definido cómo responderá ante una interrupción, ha probado la secuencia y sabe cómo recuperar el proceso de forma segura y controlada.

Si existen dudas sobre el comportamiento del sistema de respaldo, las protecciones o la recuperación de las cargas críticas, conviene revisarlas antes de que una contingencia real se convierta en la primera prueba.