Kraftværk bruger elektrisk signaturanalyse til vurdering af ydeevne

Et atomkraftværk i det nordøstlige USA bruger fire lodrette brugsvandspumper til at føre vand til en varmeveksler, som køler det forseglede ultrarene vand/damp, der driver turbinegeneratorerne.

Af de fire identiske brugsvandspumper, som alle havde 30 fod lange aksler, begyndte to af pumperne at udvise problemer med ydeevnen.

Det motiverede vedligeholdelsesteamet til at foretage en undersøgelse af ydeevnen på deres vertikale brugsvandspumper, som var ret gamle (de var blevet installeret, da atomkraftværket blev bygget i begyndelsen af 1970’erne).

Atomkraftværkets vedligeholdelsesteam planlagde at analysere en række målinger, herunder vibrationer, tryk og flow. De ønskede også at udføre en elektrisk signaturanalyse som en del af vurderingen af pumpens ydeevne, så de kontaktede Bob Dunn hos I & E Central; en virksomhed, der er kendt for at levere forebyggende vedligeholdelsestjenester på stedet samt distribuere industrielt testudstyr til fagfolk inden for forebyggende vedligehold (PdM), el og pålidelighed.

Dunn tog til atomkraftværket for at udføre den elektriske signaturanalyse på to af de 350 hestekræfters 480-volts motorer.

> Se ATPOL III

Udførelse af den elektriske signaturanalyse

Elektrisk signaturanalyse udføres ved at forbinde strømsensorer og spændingsledninger til motoren og derefter optage strøm- og spændingskurver i høj opløsning, som derefter kan analyseres som FFT’er såvel som rå kurvedata.

De resulterende data giver indsigt i hele motorsystemet, både mekanisk og elektrisk, fra den indkommende strøm til den drevne belastning.

Denne teknologi bruger faktisk motoren som en transducer til den mekaniske analyse.

Alle mekaniske fænomener vil blive moduleret til den aktuelle bølgeform, hvor de kan registreres og analyseres.

Dunn brugte ALL-TEST Pro Online III™ energized motor testing instrument til at udføre den elektriske signaturanalyse. Han tilsluttede ATPOL III™ til systemet, som var indstillet til en flowhastighed på 5600 GPM til testen. Motorens klemkasse blev holdt åben under testen, og ATPOL III™-dataindsamleren blev placeret i nærheden af motoren. ATPOL III™ indsamlede og overførte data via Bluetooth, mens Dunn og vedligeholdelsesteamet befandt sig i sikker afstand fra højspændingsudstyret.

De elektriske signaturdata blev indsamlet i to segmenter: en strømoptagelse med høj opløsning og lav fmax (100 Hz) på 50 sekunder, som primært viser problemer ved kørehastighed (fejljustering, ubalance) og under den synkrone hastighed (rotorbjælke eller belastningsrelaterede problemer).

En højfrekvent optagelse og FFT af både spænding og strøm, som viser:

1. Elektriske problemer, herunder effektharmoniske, effektfaktorproblemer, spænding og strøm i forhold til typeskiltet og balance;

2. Højfrekvente mekaniske fejl (mekaniske og elektriske problemer med statoren, luftgab og endda problemer med lejer).

Testresultater afsløret

– Motoren var elektrisk perfekt med balanceret strøm og spænding og en effektfaktor på 90+.

– Motoren og pumpen var mekanisk fremragende uden tegn på fejljustering eller ubalance, lejeproblemer, rotor- eller statorproblemer.

– Testene viste et betydeligt udsving i strømforbruget, der pulserede ved ca. 10 Hz. Dunn og teamet fandt i fællesskab ud af, at det skyldtes en ikke-laminær strømning eller turbulens i systemet.

Indikationen af turbulens på de to underpræsterende vertikale brugsvandspumper var en åbenbaring; og hvad der var mere overraskende for vedligeholdelsesteamet var, at turbulensen ikke var blevet opdaget ved nogen af de andre tests. Det var kun den elektriske signaturanalyse, der havde afsløret den underliggende årsag til den dårlige pumpeydelse.

En af de vigtigste fordele ved elektrisk signaturanalyse er, at den kan vise mekaniske problemer i den drevne belastning – selv i tilfældet med denne lodrette pumpe med pumpehjulet 30 meter nede. Dette er ud over detaljerede oplysninger om hele systemet, både elektrisk og mekanisk.

Da vedligeholdelsesteamet forstod årsagen til problemerne med ydeevnen, kunne de tage de nødvendige skridt til at afhjælpe situationen og få pumperne til at fungere i overensstemmelse med atomkraftværkets krav til ydeevne.

Konklusion

Predictive Maintenance er vigtigt.

Overvågning af dit industrielle udstyr og evaluering af ydelsesproblemer, før der opstår katastrofale fejl, kan redde din virksomhed fra dyr nedetid og uønskede udgifter.

Hvis du er ansvarlig for kritiske motordrevne aktiver, er ATPOL III™ en kraftfuld overvågnings- og diagnosticeringsenhed. Dette casestudie viser, at ATPOL III™ er en god følgesvend, når du foretager vibrationsmålinger.

Udførelse af elektrisk signaturanalyse sammen med vibrationsanalyse kan give et mere dybtgående indblik i, hvad der virkelig foregår med dit udstyr. Det er afgørende for ethvert program for tilstandsbaseret vedligeholdelse/forudsigelig vedligeholdelse, at du har de rette værktøjer til at udføre denne type analyser.

Sikkerhed er nøglen!

Test under spænding med det håndholdte ALL-TEST PRO On-Line III™ instrument giver større sikkerhed, fordi det er designet med trådløs Bluetooth*-teknologi, så operatørerne kan holde sig på sikker afstand af spændingsførende udstyr. ALL-SAFE PRO®-tilslutningsbokse kan også installeres for yderligere at øge operatørens sikkerhed under dataindsamlingsprocessen. Invester i de værktøjer, der er nødvendige for at holde folk sikre.

Om ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro indfrier løftet om ægte motorvedligeholdelse og fejlfinding med innovative diagnoseværktøjer, software og support, der gør det muligt for dig at holde din virksomhed kørende.

Om I & E Central

I&E Central, som blev grundlagt af Bob Dunn i 2001, er en distributør af industrielt testudstyr, der er specielt designet til fagfolk inden for forudsigelig vedligeholdelse (PdM), el og pålidelighed. I & E Central er baseret nær Rochester, New York, og repræsenterer flere velrenommerede producenter og tilbyder produkter til overvågning af strømkvalitet, vibrationsovervågning, ultralydstest, motortest, laserjustering, termisk billeddannelse og meget mere. Få mere at vide om deres udvalg af produkter og tjenester ved at besøge www.ie-central.com.