تستخدم محطة توليد الكهرباء تحليل التوقيع الكهربائي لتقييم الأداء

تعتمد إحدى منشآت توليد الطاقة النووية، الواقعة في شمال شرق الولايات المتحدة، على أربع مضخات مياه عمودية لتغذية المياه إلى مبادل حراري يبرد الماء/البخار عالي النقاء المختوم الذي يحرك مولدات التوربينات.

من بين مضخات مياه الخدمة الأربعة المتماثلة، والتي تحتوي جميعها على أعمدة بطول 30 قدمًا، بدأت اثنتين من المضخات في إظهار بعض المشكلات في الأداء.

وقد حفز هذا فريق الصيانة على إجراء دراسة أداء لمضخات مياه الخدمة العمودية الخاصة بهم، والتي كانت قديمة جدًا (تم تركيبها عندما تم بناء محطة توليد الطاقة النووية في أوائل السبعينيات).

خطط فريق صيانة منشأة توليد الطاقة النووية لتحليل عدد من القياسات، بما في ذلك الاهتزاز والضغط والتدفق. لقد أرادوا أيضًا إجراء تحليل التوقيع الكهربائي كجزء من تقييم أداء المضخة، لذلك اتصلوا بـ Bob Dunn في I & E Central؛ شركة معروفة بتقديم خدمات الصيانة التنبؤية في الموقع بالإضافة إلى توزيع معدات الاختبار الصناعي للصيانة التنبؤية (PdM)، ومتخصصي الكهرباء والموثوقية.

ذهب دان إلى محطة الطاقة النووية لإجراء تحليل التوقيع الكهربائي على اثنين من المحركات بقوة 350 حصانًا و480 فولت.

> عرض ATPOL III

إجراء تحليل التوقيع الكهربائي

يتم إجراء تحليل التوقيع الكهربائي عن طريق توصيل أجهزة الاستشعار الحالية وأسلاك الجهد بالمحرك، ومن ثم التقاط أشكال موجية للتيار والجهد عالية الدقة، والتي يمكن بعد ذلك تحليلها على أنها بيانات FFT بالإضافة إلى بيانات الشكل الموجي الخام.

تعطي البيانات الناتجة نظرة ثاقبة لنظام المحرك بأكمله، ميكانيكيًا وكهربائيًا، بدءًا من الطاقة الواردة وحتى الحمل المدفوع.

تستخدم هذه التقنية المحرك كمحول للتحليل الميكانيكي.

سيتم تعديل أي ظواهر ميكانيكية على شكل الموجة الحالية حيث يمكن اكتشافها وتحليلها.

استخدم Dunn أداة اختبار المحركات النشطة ALL-TEST Pro Online III™ لإجراء تحليل التوقيع الكهربائي. وقام بتوصيل ATPOL III™ بالنظام، والذي تم ضبطه على معدل تدفق يبلغ 5600 جالونًا في الدقيقة للاختبار. تم إبقاء صندوق طرفية المحرك مفتوحًا للاختبار، وتم وضع مجمع البيانات ATPOL III™ بالقرب من المحرك. قام ATPOL III™ بجمع البيانات ونقلها عبر البلوتوث بينما تم وضع Dunn وفريق الصيانة على مسافة آمنة بعيدًا عن معدات الجهد العالي.

تم جمع بيانات التوقيع الكهربائي في جزأين: الحصول على تيار fmax منخفض عالي الدقة (100 هرتز) لمدة 50 ثانية والذي يوضح في المقام الأول المشكلات عند سرعة التشغيل (اختلال المحاذاة وعدم التوازن)، وتحت السرعة المتزامنة (شريط الدوار أو الحمل المرتبط مشاكل).

التقاط عالي التردد وFFT لكل من الجهد والتيار والذي يظهر:

1. القضايا الكهربائية بما في ذلك توافقيات الطاقة، وقضايا عامل الطاقة، والجهد والتيار مقابل لوحة الاسم والتوازن؛

2. الأعطال الميكانيكية ذات التردد العالي (مشاكل ميكانيكية وكهربائية للجزء الثابت، فجوة الهواء، وحتى مشاكل المحامل.

كشفت نتائج الاختبار

• كان المحرك مثاليًا كهربائيًا ومتوازنًا بين التيار والجهد وعامل قدرة يزيد عن 90.

• كان المحرك والمضخة ممتازين ميكانيكيًا مع عدم وجود مؤشرات على اختلال أو عدم توازن، أو مشاكل في المحمل، أو مشاكل في العضو الدوار أو الجزء الثابت.

• أظهرت الاختبارات وجود تذبذب كبير في سحب التيار، حيث ينبض عند حوالي 10 هرتز. قرر دان والفريق بشكل جماعي أن هذا كان بسبب التدفق غير الصفحي أو الاضطراب في النظام.

كانت الإشارة إلى الاضطراب في مضختي مياه الخدمة العمودية ذات الأداء المنخفض بمثابة اكتشاف؛ وما أثار دهشة فريق الصيانة هو عدم اكتشاف الاضطراب في أي من الاختبارات الأخرى. لقد كان تحليل التوقيع الكهربائي فقط هو الذي كشف السبب الكامن وراء ضعف أداء المضخة.

تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لتحليل التوقيع الكهربائي في أنه يمكنه إظهار المشكلات الميكانيكية في الحمل المدفوع – حتى في حالة هذه المضخة العمودية مع المكره على ارتفاع 30 قدمًا. هذا بالإضافة إلى معلومات تفصيلية عن النظام بأكمله، سواء الكهربائي أو الميكانيكي.

بمجرد أن فهم فريق الصيانة السبب الجذري لمشكلات الأداء، تمكنوا من اتخاذ الخطوات اللازمة لمعالجة الوضع وتشغيل المضخات وفقًا لمتطلبات أداء محطة الطاقة النووية.

استنتاج

الصيانة التنبؤية مهمة.

يمكن أن تؤدي مراقبة معداتك الصناعية وتقييم مشكلات الأداء قبل حدوث الفشل الكارثي إلى توفير عمليات التشغيل الخاصة بك من فترات التوقف المكلفة والنفقات غير المرغوب فيها.

إذا كنت مسؤولاً عن الأصول المهمة التي تعتمد على المحركات، فإن ATPOL III™ يمثل أداة مراقبة وتشخيصًا قوية تظهرها دراسة الحالة هذه، ويعتبر ATPOL III™ رفيقًا رائعًا عند إجراء قياسات الاهتزاز.

يمكن أن يوفر إجراء تحليل التوقيع الكهربائي جنبًا إلى جنب مع تحليل الاهتزاز نظرة أكثر تعمقًا على ما يحدث بالفعل مع أجهزتك. يعد التأكد من أن لديك الأدوات المناسبة لإجراء هذه الأنواع من التحليلات أمرًا بالغ الأهمية لأي برنامج صيانة على أساس الحالة / الصيانة التنبؤية.

السلامة هي المفتاح!

يوفر الاختبار النشط باستخدام جهاز ALL-TEST PRO On-Line III™‎ المحمول مزيدًا من الأمان لأنه مصمم باستخدام تقنية Bluetooth* اللاسلكية، مما يسمح للمشغلين بالبقاء على مسافة آمنة بعيدًا عن المعدات النشطة. يمكن أيضًا تركيب صناديق الاتصال ALL-SAFE PRO® لزيادة سلامة المشغل أثناء عملية جمع البيانات. استثمر في الأدوات اللازمة للحفاظ على سلامة الناس.

حول ALL-TEST Pro، LLC

يفي ALL-TEST Pro بوعد الصيانة الحقيقية للمحرك واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، باستخدام أدوات التشخيص المبتكرة والبرامج والدعم الذي يمكّنك من مواصلة تشغيل أعمالك.

حول آي آند إي سنترال

تعد شركة I&E Central، التي أسسها Bob Dunn في عام 2001، موزعًا لمعدات الاختبار الصناعية المصممة خصيصًا للصيانة التنبؤية (PdM) والمتخصصين في مجال الكهرباء والموثوقية. يقع مقر I & E Central بالقرب من روتشستر، نيويورك، وهو يمثل العديد من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة ويقدم منتجات لدعم مراقبة جودة الطاقة ومراقبة الاهتزاز واختبار الموجات فوق الصوتية واختبار المحركات ومحاذاة الليزر والتصوير الحراري والمزيد. تعرف على المزيد حول مجموعة منتجاتهم وخدماتهم بزيارة www.ie-central.com.