¿Cuáles son las topologías de UPS y cuál ofrece mayor protección?

Existen tres topologías principales de UPS según la norma IEC 62040-3. El UPS offline (o standby) conecta la carga directamente a la red en condiciones normales y solo conmuta a batería cuando la tensión de red falla o sale de los límites; el tiempo de conmutación (transfer time) es de 4-10 ms, suficiente para la mayoría de equipos informáticos pero no para cargas críticas sensibles. El UPS line-interactive incluye un regulador automático de tensión (AVR) que corrige variaciones de tensión sin usar la batería, extendiendo su vida útil; conmuta a batería solo ante fallos completos de red; el tiempo de conmutación es de 2-4 ms. El UPS online de doble conversión convierte continuamente la corriente alterna de red a continua (rectificador) y luego de vuelta a alterna (inversor), de forma que la carga siempre es alimentada por el inversor y nunca por la red directamente; el tiempo de conmutación es cero porque no hay conmutación real. La doble conversión ofrece el mayor nivel de protección: aísla completamente la carga de los problemas de la red (picos, armónicos, variaciones de frecuencia, microcortes) pero tiene la mayor pérdida de eficiencia por las dos conversiones en cascada.

¿Cómo se dimensiona un sistema SAI/UPS para una instalación industrial?

El dimensionamiento de un UPS requiere calcular tres parámetros. La potencia del UPS: se suman las potencias activas (kW) de todas las cargas que alimentará el UPS y se dividen por el factor de potencia de la carga para obtener la potencia aparente (kVA) requerida; se agrega un margen de crecimiento futuro (típicamente 20-30%) y se selecciona el UPS de potencia inmediatamente superior en el catálogo del fabricante. La autonomía requerida: determina la capacidad del banco de baterías; la autonomía mínima recomendada es de 10-15 minutos para permitir el apagado ordenado de sistemas IT, pero instalaciones críticas (hospitales, centros de datos, plantas de proceso) pueden requerir 30 minutos, 1 hora o más hasta que arranque un generador de emergencia. La tensión del sistema de baterías: los UPS industriales trabajan con sistemas de baterías de 48 V DC, 240 V DC o superiores según la potencia; a mayor tensión del bus DC, menores corrientes en las baterías y menor cableado. El dimensionamiento debe verificarse también con la corriente de pico de arranque de las cargas (especialmente si hay motores) y con la distorsión armónica que generarán los equipos informáticos sobre el UPS.

¿Qué es el bypass estático y el bypass manual de un UPS y para qué se usan?

El bypass estático es un interruptor electrónico de tiristores que permite transferir la carga del UPS directamente a la red sin interrupción (conmutación en menos de 1 ms) cuando el UPS detecta una condición anormal: sobrecarga severa que supera la capacidad del inversor, falla interna del inversor, o temperatura excesiva. El bypass estático mantiene la alimentación de la carga durante la contingencia pero la expone directamente a los problemas de la red. El bypass manual de mantenimiento es un interruptor mecánico manual que permite conectar la carga directamente a la red para realizar mantenimiento del UPS con la carga energizada, sin necesidad de interrumpir el servicio. Es una característica esencial en UPS que alimentan cargas críticas que no pueden apagarse para el mantenimiento del UPS. El procedimiento de mantenimiento con bypass manual requiere: verificar que la red esté dentro de los límites de tensión y frecuencia aceptables para la carga, cerrar el interruptor de bypass manual, retirar el UPS de servicio, realizar el mantenimiento, volver a poner el UPS en servicio, sincronizarlo con la red, y transferir la carga de vuelta al UPS cerrando los interruptores normales y abriendo el bypass manual.

¿Cuál es la diferencia entre un SAI-AC y un SAI-DC y cuándo se usa cada uno?

El SAI-AC (UPS de corriente alterna) entrega energía alterna a su salida, tipicamente 220 V AC a 50 Hz en Argentina, para alimentar equipos informáticos, instrumentación, iluminación de emergencia y cualquier carga que requiera corriente alterna. Es el tipo más común en centros de datos, oficinas e instalaciones industriales generales. El SAI-DC (sistema de alimentación ininterrumpida de corriente continua) entrega energía continua a su salida, típicamente a 24 V, 48 V, 110 V o 220 V DC, para alimentar directamente cargas DC: equipos de telecomunicaciones (que internamente trabajan con DC), sistemas de control de protecciones en subestaciones eléctricas (que requieren 110 V DC o 220 V DC para los circuitos de disparo de relés e interruptores), balizamiento de aeropuertos, y ciertas cargas industriales críticas. En subestaciones eléctricas de alta tensión, el sistema DC de 110 V o 220 V alimentado por baterías y cargador es un componente de seguridad crítico: garantiza que los relés de protección y los circuitos de disparo de interruptores funcionen incluso si la red de distribución de CA falla durante un incidente eléctrico.

¿Cuáles son los principales modos de falla de un UPS y cómo se detectan con mantenimiento predictivo?

Los principales modos de falla de un UPS son: degradación de la batería (el modo de falla más frecuente): la capacidad de la batería disminuye progresivamente con los ciclos de carga-descarga y la temperatura, hasta que ya no puede entregar la autonomía requerida; se detecta con pruebas periódicas de descarga o con medición de impedancia interna de cada elemento. Falla de condensadores electrolíticos en el rectificador o inversor: los condensadores de filtro envejecen por temperatura y ciclos de carga, aumentando su resistencia equivalente en serie (ESR) y reduciendo su capacitancia; se detecta con analizadores de condensadores o por el aumento de la ondulación de tensión DC. Falla de ventiladores de refrigeración: crítica porque el sobrecalentamiento deteriora rápidamente los componentes electrónicos; se detecta con monitoreo de temperatura y supervisión de velocidad de ventiladores. Falla de tiristores o IGBTs del inversor o bypass estático: generalmente catastrófica sin aviso previo, aunque algunos UPS modernos tienen diagnóstico de semiconductores. Las alarmas de mantenimiento del UPS (temperatura elevada, baja autonomía estimada, alto ESR de baterías) deben atenderse inmediatamente porque indican degradación inminente.

¿En qué se diferencia este curso del de Bancos de Baterías de Plomo Ácido?

El curso de Bancos de Baterías de Plomo Ácido (Ing. Jhadir Medina, 20 horas) se enfoca exclusivamente en el subsistema de almacenamiento de energía: tipos de baterías (VRLA AGM, Gel, abiertas), dimensionamiento según IEEE 485, modos de carga (flotación, igualación), ensayos de capacidad e impedancia, y mantenimiento preventivo del banco. Es el curso para quien gestiona o diseña los bancos de baterías de sistemas SAI, subestaciones y telecomunicaciones. Este curso de SAI/UPS (Ing. Jhadir Medina, 24 horas) cubre el sistema completo de alimentación ininterrumpida: el rectificador, el inversor, las topologías, los modos de operación, el bypass y el dimensionamiento integral del sistema, incluyendo las baterías como uno de sus componentes. Es para quien necesita entender el UPS como sistema completo, no solo su banco de baterías. Son complementarios: el de baterías profundiza en el almacenamiento; el de SAI integra todos los componentes del sistema.

Curso: Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI)

Instructor : Ing. Jhadir Alberto Medina Morao

El participante aprenderá a:

Destinatarios

Electricistas, Ingenieros Electrónicos, Ingenieros Electromecánicos, Ingenieros Sistemas, Ingenieros Industriales, Tecnólogos en Electricidad, Tecnólogos en Electrónica y Tecnólogos en Electromecánica.

Podría ser de utilidad para Ingenieros de Diseño, Ingenieros de Proyecto, Líderes de Disciplina y Proyectos, Gerentes de Proyectos y Construcción.

Aplica a las siguientes industrias: Sector Financiero, Comercial, Hospitalario, Oil&Gas, Telecomunicaciones, Energético y Nuclear.

Metodología

Exposición dialogada del instructor con presentaciones Powerpoint.
Análisis de casos reales.
Realización de ejercicios individuales.
Realización de ejercicios grupales, a través de debates y consultas técnicas.

Antecedentes exitosos de este curso

Fue realizado en el año 2021 en Perú para 15 personas quienes calificaron al curso muy positivamente.

Acerca del instructor

Ing. Jhadir Alberto Medina Morao

Ingeniero electricista con +15 años de experiencia en el desarrollo de proyectos de ingeniería para los sectores Power Energy, Renewable Energy, Oil&Gas, Nuclear, Offshore, Minero e Industrial.
Experiencia en el desarrollo de ingeniería conceptual, básica, detalle y constructiva, ejecución de estudios eléctricos, coordinación de equipos de trabajo, gestión de proyectos de ingeniería y revisión de documentos de ingeniería. Desarrollo de más de 80 proyectos en los siguientes países: Venezuela, Argentina, Colombia, Perú, Paraguay, Uruguay, Brasil, Chile, Ecuador, Panamá, USA, España, Portugal, Italia, UK, Alemania, Australia y Sudáfrica. Actualmente se desempeña como Director of Engineering en NOVERCY.
Instructor técnico con 12 años de experiencia en desarrollo de capacitaciones técnicas para los sectores comercial, industrial, Power Energy, Oil&Gas y Minero. Desarrollo de más de 45 cursos de capacitación en los siguientes países: Venezuela, Colombia, Perú, Paraguay, Argentina, Brasil, Uruguay, USA, Chile y España. Dirección de 2 trabajos de grado académicos a nivel universitario

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