Overvågning af motorers tilstand reducerer energiforbruget i et kommunalt forsyningsdistrikt

Et kommunalt forsyningsdistrikt (MUD) i Texas begyndte at arbejde sammen med en virksomhed, der specialiserer sig i test af motorpålidelighed og strømkvalitet for vand- og spildevandsindustrien.

På et bestyrelsesmøde i MUD diskuterede Stephen Hogue, direktør for firmaet, der tester motorpålidelighed og strømkvalitet, potentielle muligheder for at forbedre roterende udstyrs driftseffektivitet og sænke de elektriske omkostninger.

Strømkvalitet og motoranalyse

Der var blevet installeret kondensatorer på otte af de større distriktsmotorer. Overvågning af strømkvaliteten på en løftestation viste store reduktioner. Den fakturerede kVA blev reduceret med 50 procent, og kW blev reduceret med 25 procent.

Brøndmotoren på 400 hestekræfter (HK) med fire boosterpumper på 60 HK viste ikke nogen reduktion i energiomkostningerne, selvom PF var blevet øget til 98 procent effektivitet. Hogue indgik derefter kontrakt med et tredjeparts motortestfirma om at udføre strømførende og strømløse tests på brøndanlægget.

Testen afslørede, at to af de seks underjordiske motorkabler, der forbandt brønden med motorkontrolcentret, havde været tæt på at blive jordet.

Der blev straks taget skridt til at omgrave og udskifte de 30 meter lange kabler, der løb under jorden fra pumpemotoren til motorens kontrolcenter. På det tidspunkt vidste Hogue, at det ville være vigtigt at indsamle og udvikle data om alle motorerne, så han bedre kunne forstå motorernes tilstand og vise MUD, hvordan tilstanden af deres motorer og andet roterende udstyr påvirkede MUD’s evne til at opnå energibesparelser.

Efter omfattende undersøgelser af udstyr til overvågning af motorers tilstand købte virksomheden, der tester motorers pålidelighed og strømkvalitet, både et håndholdt instrument til test af strømtilførsel og et håndholdt instrument til fejlfinding. Begge er ideelle til overvågning af motorens tilstand og til trendanalyser.

Virksomheden valgte disse brugervenlige motortestinstrumenter af følgende grunde:

• Det håndholdte strømførende testinstrument bruges under strømførende forhold til både elektrisk signaturanalyse (ESA) og elkvalitetsanalyse (PQ). I ESA-tilstand evaluerer instrumentet tilstanden af den indkommende strøm, styrekredsløbet, motoren og den drevne belastning. I PQ-tilstand kan den bruges til logning af energidata for en række datapunkter, der omfatter harmonisk analyse, spændings- og strømdiagrammer, visning af kurver, kurveformsregistrering af fald og stigninger samt registrering af transiente hændelser.
• Fejlfindingsinstrumentet, som bruges til test uden strøm, er specielt designet til fejlfinding på motorer og idriftsættelse af nye og ombyggede motorer før installation. Dette instrument gør det muligt for operatøren at identificere motortilstande, der omfatter viklingskontaminering, stator- og rotorubalance, ændringer i rotor- og statortilstand, modstand i viklinger, kontaminering og isolering til jord. Dette strømløse motortestinstrument afslører motorens faktiske tilstand og gør det muligt at planlægge afhjælpende arbejde for at forhindre alvorlige skader og endda undgå katastrofale svigt.

Hogue lærte hurtigt at bruge motortestinstrumenterne og gik straks i gang med at analysere data for MUD-motorerne. Fejlfindingsinstrumentet viste sig at være absolut nødvendigt, da distriktets 400-HP brøndpumpemotor blev sendt til et motorværksted for at blive renoveret.

“Det er vigtigt at idriftsætte nye og renoverede motorer. Uden idriftsættelse af motoren er der ingen bekræftelse på, at motoren kommer til at fungere som designet,” siger Hogue. “Ved at idriftsætte motoren kan man reducere risikoen for, at en motor får driftsproblemer, der dukker op efter installationen. Det er bedre for ejeren at få en motor idriftsat, før han betaler for levering og installation, end at finde ud af, at der er et problem. At finde problemer efter motorinstallationen fører ofte til, at ejeren skal kæmpe for at få garantien opfyldt.”

Problemer med idriftsættelse af motorer

Da Hogue tog hen til motorværkstedet for at sætte den renoverede motor i drift, viste testen med det strømførende testinstrument dårlige resultater for isolation til jord med en aflæsning på 6,01 megaohm (Mohm). En sund måling for en renoveret motor burde have været mellem 500 og 999 Mohm. Motorværkstedet indvilligede i at rette op på problemet.

Hogue vendte tilbage tre dage senere for at gentage idriftsættelsestestene. Ved hjælp af fejlfindingsinstrumentet viste testresultaterne en isolation-til-jord-aflæsning på 551 Mohm. Hogue godkendte, at pumpemotoren blev sendt tilbage til løftestationen.

Da den genopbyggede vertikale pumpe og den renoverede motor var installeret, vendte Hogue tilbage til løftestationen for at udføre motortest med instrumenterne. Denne gang gav alle test positive resultater og afsluttede Hogues idriftsættelsesproces.

I dag fungerer MUD’s brøndpumpemotor effektivt med en isolation-til-jord-måling på 999 Mohm og en PF på 98 procent effektivitet.

Konklusion: Nødvendigheden af tilstandsovervågning

Denne MUD’s tilgang til motorpålidelighed viser, at der er ved at ske en ændring i branchen.

Ejere af udstyr og servicevirksomheder forbedrer deres reaktive vedligeholdelsesstrategier og tager nu flere programmer til tilstandsovervågning i brug. Denne voksende proaktive forandring øger fordelene i forbindelse med reduceret nedetid, energibesparelser og forlængede livscyklusser for udstyr, som bliver vigtigere for den daglige drift.

Instrumenter til overvågning af motorens tilstand, såsom ALL-TEST Pro 7 og ATPOL III, giver slutbrugerne de data, de har brug for til at forstå deres udstyrs tilstand og til at træffe informerede beslutninger.

Stephen Hogue har været præsident og grundlægger af Less Watts Inc. siden 2007. Less Watts Inc. tilbyder dynamiske tests af elektriske motorers pålidelighed og strømkvalitet i Texas.