Una central eléctrica utiliza el análisis de firmas eléctricas para evaluar su rendimiento

Una instalación de generación de energía nuclear, situada en el noreste de Estados Unidos, depende de cuatro bombas verticales de agua de servicio para suministrar agua a un intercambiador de calor que enfría el agua/vapor ultrapuro sellado que acciona los generadores de las turbinas.

De las cuatro bombas de agua de servicio idénticas, todas ellas con ejes de 30 pies de longitud, dos de las bombas empezaron a mostrar algunos problemas de rendimiento.

Esto motivó al equipo de mantenimiento a realizar un estudio de rendimiento de sus bombas verticales de agua de servicio, que eran bastante antiguas (se habían instalado cuando se construyó la central nuclear, a principios de los años setenta).

El equipo de mantenimiento de la central nuclear tenía previsto analizar una serie de mediciones, como las vibraciones, la presión y el caudal. También querían realizar un análisis de la firma eléctrica como parte de la evaluación del rendimiento de la bomba, por lo que se pusieron en contacto con Bob Dunn de I & E Central; una empresa conocida por prestar servicios de mantenimiento predictivo in situ, así como por distribuir equipos de pruebas industriales para profesionales del mantenimiento predictivo (PdM), la electricidad y la fiabilidad.

Dunn acudió a la central nuclear para realizar el análisis de la firma eléctrica en dos de los motores de 350 caballos y 480 voltios.

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Realización del análisis de la firma eléctrica

El análisis de la firma eléctrica se realiza conectando sensores de corriente y cables de tensión al motor y capturando formas de onda de corriente y tensión de alta resolución, que pueden analizarse como FFT y como datos de forma de onda sin procesar.

Los datos resultantes permiten conocer todo el sistema del motor, tanto mecánica como eléctricamente, desde la potencia de entrada hasta la carga accionada.

En realidad, esta tecnología utiliza el motor como transductor para el análisis mecánico.

Cualquier fenómeno mecánico se modulará en la forma de onda de la corriente, donde podrá detectarse y analizarse.

Dunn utilizó el instrumento de prueba de motores energizados ALL-TEST Pro Online III™ para realizar el análisis de la firma eléctrica. Conectó el ATPOL III™ al sistema, que se ajustó a un caudal de 5600 GPM para la prueba. La caja de terminales del motor se mantuvo abierta durante la prueba y el colector de datos ATPOL III™ se colocó cerca del motor. El ATPOL III™ recopiló y transmitió los datos a través de Bluetooth mientras Dunn y el equipo de mantenimiento se situaban a una distancia segura del equipo de alta tensión.

Los datos de la firma eléctrica se recogieron en dos segmentos: una adquisición de corriente de alta resolución y baja fmax (100 Hz) de 50 segundos que muestra principalmente los problemas a velocidad de funcionamiento (desalineación, desequilibrio), y por debajo de la velocidad síncrona (problemas de la barra del rotor o relacionados con la carga).

Una captura de alta frecuencia y FFT de tensión y corriente que muestra:

1. Problemas eléctricos, incluidos armónicos de potencia, problemas de factor de potencia, tensión y corriente frente a la placa de características y equilibrio;

2. Averías mecánicas de alta frecuencia (problemas mecánicos y eléctricos del estátor, entrehierro e incluso problemas de rodamientos.

Resultados de las pruebas

– El motor era eléctricamente perfecto, con corriente y tensión equilibradas y un factor de potencia superior a 90.

– El motor y la bomba eran mecánicamente excelentes, sin indicios de desalineación o desequilibrio, problemas de cojinetes, rotor o estator.

– Las pruebas mostraron una fluctuación significativa en el consumo de corriente, que pulsaba a unos 10 Hz. Dunn y el equipo determinaron colectivamente que la causa era un flujo no laminar o turbulencias en el sistema.

La indicación de turbulencias en las dos bombas de agua de servicio verticales de bajo rendimiento fue una revelación; y lo que resultó más sorprendente para el equipo de mantenimiento fue que las turbulencias no se habían detectado con ninguna de las otras pruebas. Sólo el análisis de la firma eléctrica había revelado la causa subyacente del bajo rendimiento de la bomba.

Una de las principales ventajas del análisis de firmas eléctricas es que puede mostrar problemas mecánicos en la carga accionada, incluso en el caso de esta bomba vertical con el impulsor a 9 metros por debajo. Además de información detallada sobre todo el sistema, tanto eléctrico como mecánico.

Una vez que el equipo de mantenimiento comprendió la causa de los problemas de rendimiento, pudo tomar las medidas necesarias para remediar la situación y conseguir que las bombas funcionaran conforme a los requisitos de rendimiento de la central nuclear.

Conclusión

El mantenimiento predictivo es importante.

Supervisar sus equipos industriales y evaluar los problemas de rendimiento antes de que se produzca un fallo catastrófico puede evitar a su empresa costosos tiempos de inactividad y gastos no deseados.

Si usted es responsable de activos críticos accionados por motor, el ATPOL III™ es un potente monitorización y diagnóstico este estudio de caso muestra, el ATPOL III™ es un gran compañero cuando se toman mediciones de vibraciones.

La realización de un análisis de firmas eléctricas junto con un análisis de vibraciones puede proporcionar una visión más profunda de lo que realmente ocurre con sus equipos. Asegurarse de que dispone de las herramientas adecuadas para realizar este tipo de análisis es fundamental para cualquier programa de mantenimiento predictivo / mantenimiento basado en la condición.

La seguridad es la clave

Las pruebas energizadas con el instrumento portátil ALL-TEST PRO On-Line III™ ofrecen más seguridad porque está diseñado con tecnología inalámbrica Bluetooth*, lo que permite a los operarios mantenerse a una distancia segura de los equipos energizados. También se pueden instalar cajas de conexiones ALL-SAFE PRO® para aumentar aún más la seguridad del operario durante el proceso de recogida de datos. Invierta en las herramientas necesarias para mantener la seguridad de las personas.

Acerca de ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro cumple la promesa de un verdadero mantenimiento del motor y solución de problemas, con innovadoras herramientas de diagnóstico, software y soporte que le permiten mantener su negocio en funcionamiento.

Acerca de I & E Central

I&E Central, fundada por Bob Dunn en 2001, es un distribuidor de equipos de pruebas industriales diseñados específicamente para profesionales del mantenimiento predictivo (PdM), la electricidad y la fiabilidad. Con sede cerca de Rochester, Nueva York, I & E Central representa a varios fabricantes de renombre y ofrece productos de apoyo a la supervisión de la calidad de la energía, la supervisión de vibraciones, pruebas de ultrasonidos, pruebas de motores, alineación láser, imágenes térmicas y mucho más. Más información sobre su gama de productos y servicios en www.ie-central.com.