Tots els nostres estudis de cas es comparteixen amb l'objectiu clar de garantir que els problemes sorgits en una planta es puguin evitar en altres plantes, cosa que comportaria una reducció del temps d'inactivitat i augmentaria la productivitat i els marges de benefici. Aquest estudi de cas tracta d’un problema freqüent de fallades motores a la indústria dels processos. També podeu consultar els meus altres casos pràctics sobre manteniment elèctric per obtenir informació sobre els diferents problemes amb què ens enfrontem a la indústria i com ho solucionem.
En una planta de procés, la centralita va ser dissenyada per algun consultor que va mostrar desconeixement en el disseny i enginyeria dels esquemes de protecció. Això ha provocat un fracàs freqüent dels motors HT de 6,6 kV sense que es reflecteixin cap advertència i anomalia.
Com a proveïdor de solucions elèctriques, vam rebre una crida per identificar i corregir la causa fonamental. Se'ns va dir que pocs motors s'han cremat a causa del sobreescalfament / sobrecàrrega en només 9-10 mesos. Inicialment, mai no sospitàvem dels esquemes de protecció, de manera que vam començar a analitzar les dades com ara les potències del motor, el dimensionament del CT, les potències del transformador, la configuració del relé, els patrons de càrrega, les càrregues connectades, etc.
Quan no quedaven punts de control, finalment vam haver d’ examinar l’esquema de protecció i el SLD. Això ens va portar a la conclusió immediata que era un esquema de protecció incorrecte per als motors que causava fallades freqüents i pèrdues d’ingressos amb un cost de reparació i temps d’inactivitat significatius. Ara estàvem segurs que la TC i els relés comuns per als motors i els bancs de condensadors eren la principal causa de fallades freqüents dels motors.
Aquí teniu la representació SLD de l’esquema existent / antic i l’esquema de protecció corregit per als motors HT amb el banc de condensadors.
A continuació s’enumeren els principals motius pels quals no s’ha d’utilitzar una protecció comuna per a motors HT amb bancs de condensadors.
Un relé de protecció no detectarà la falla correctament
En un esquema de protecció instal·lat habitualment per a motors i condensadors connectats en paral·lel, el corrent detectat per CT serà inferior al valor real. Suposem que el motor d’inducció de l’anell lliscant funciona a 3600 kW, 6,6 kV, 384 Amp FLC (0,82 PF) i funciona sense càrrega de condensador, el motor agafarà 384 Amp normalment. Quan es connecta en paral·lel amb un banc de condensadors de 1350 KVAR, la càrrega continua sent la mateixa, és a dir, 3600 kW, però a mesura que el factor de potència es millora a 0,95, el corrent net es redueix a 335 - 340 amperes. Normalment, la configuració del relé de protecció del motor s'ha de fer segons 384 Amp com a sobrecàrrega permissiva FLC + per un moment. Mentre que en l’esquema de protecció existent, el relé només trigarà 340 Amp. Per assolir el llindar de 384 Amp, el motor ha de funcionar a aproximadament 4250 kW, el que suposa un 115% real de la capacitat nominal. Ara, si el motor continua funcionant al 115% amb normalitat, se sobreescalfarà i segurament provocarà l'avaria.
Difícil de detectar falles
Sempre que el relé s’activa a causa d’una avaria, els enginyers triguen més a identificar la fallada / ubicació, ja que s’ha utilitzat una protecció comuna per al banc de condensadors i motors i, per tant, augmenta el temps d’aturada ja que els enginyers han de comprovar els motors, els equips de rotors associats (si n’hi ha) al camp i al banc de condensadors de les subestacions.
Per tant, es pot resumir que les autoritats de la planta haurien de modificar l’esquema de protecció implementant una protecció separada per als motors i els bancs de condensadors. També es recomana reduir la configuració del relé de protecció del motor al 88% aproximadament fins que es faci la modificació de l’esquema de protecció.
Sobre l'autor
