Une centrale électrique utilise l’analyse de la signature électrique pour l’évaluation des performances

Une centrale nucléaire, située dans le nord-est des États-Unis, utilise quatre pompes à eau de service verticales pour alimenter en eau un échangeur de chaleur qui refroidit l’eau ultrapure/vapeur scellée qui alimente les turbines des générateurs.

Sur les quatre pompes à eau de service identiques, toutes dotées d’un arbre de 30 pieds de long, deux d’entre elles ont commencé à présenter des problèmes de performance.

Cela a incité l’équipe de maintenance à réaliser une étude de performance sur les pompes à eau de service verticales, qui étaient assez anciennes (elles avaient été installées lors de la construction de la centrale nucléaire au début des années 1970).

L’équipe de maintenance de la centrale nucléaire a prévu d’analyser un certain nombre de mesures, notamment les vibrations, la pression et le débit. Ils souhaitaient également effectuer une analyse de la signature électrique dans le cadre de l’évaluation des performances de la pompe. Ils ont donc contacté Bob Dunn de I & E Central, une société connue pour ses services de maintenance prédictive sur site et pour sa distribution d’équipements d’essai industriels destinés aux professionnels de la maintenance prédictive (PdM), de l’électricité et de la fiabilité.

Dunn s’est rendu à la centrale nucléaire pour effectuer l’analyse de la signature électrique de deux des moteurs de 350 chevaux et 480 volts.

> Voir l’ATPOL III

Réalisation de l’analyse de la signature électrique

L’analyse de la signature électrique est réalisée en connectant des capteurs de courant et des fils de tension au moteur, puis en capturant des formes d’ondes de courant et de tension à haute résolution, qui peuvent ensuite être analysées sous forme de FFT et de données brutes de forme d’onde.

Les données obtenues donnent un aperçu de l’ensemble du système du moteur, tant sur le plan mécanique qu’électrique, de la puissance entrante à la charge entraînée.

Cette technologie utilise en fait le moteur comme transducteur pour l’analyse mécanique.

Tout phénomène mécanique sera modulé sur la forme d’onde du courant où il pourra être détecté et analysé.

Dunn a utilisé l’instrument de test de moteur sous tension ALL-TEST Pro Online III™ pour effectuer l’analyse de la signature électrique. Il a connecté l’ATPOL III™ au système, qui a été réglé sur un débit de 5600 GPM pour le test. La boîte à bornes du moteur est restée ouverte pendant l’essai et le collecteur de données ATPOL III™ a été placé près du moteur. L’ATPOL III™ a recueilli et transmis les données via Bluetooth tandis que Dunn et l’équipe de maintenance étaient positionnés à une distance sûre de l’équipement à haute tension.

Les données relatives à la signature électrique ont été recueillies en deux segments : une acquisition de courant haute résolution à faible fmax (100 Hz) de 50 secondes qui montre principalement les problèmes à la vitesse de fonctionnement (désalignement, déséquilibre) et en dessous de la vitesse de synchronisation (barre de rotor ou problèmes liés à la charge).

Une capture à haute fréquence et un FFT de la tension et du courant qui montre :

1. Les problèmes électriques, y compris les harmoniques de puissance, les problèmes de facteur de puissance, la tension et le courant par rapport à la plaque signalétique et l’équilibre ;

2. Défauts mécaniques à haute fréquence (problèmes mécaniques et électriques du stator, entrefer, voire problèmes de roulements).

 

Les résultats des tests sont dévoilés

– Le moteur était électriquement parfait, avec un courant et une tension équilibrés et un facteur de puissance de plus de 90.

– Le moteur et la pompe étaient mécaniquement excellents et ne présentaient aucun signe de désalignement ou de déséquilibre, de problèmes de roulements, de rotor ou de stator.

– Les tests ont montré une fluctuation significative de la consommation de courant, avec une pulsation d’environ 10 Hz. M. Dunn et son équipe ont collectivement déterminé que ce phénomène était dû à un écoulement non laminaire ou à des turbulences dans le système.

L’indication de turbulences sur les deux pompes à eau verticales peu performantes a été une révélation ; et ce qui a été encore plus surprenant pour l’équipe de maintenance, c’est que les turbulences n’avaient été détectées par aucun des autres tests. Seule l’analyse de la signature électrique a révélé la cause sous-jacente du mauvais fonctionnement de la pompe.

L’un des principaux avantages de l’analyse de la signature électrique est qu’elle peut mettre en évidence des problèmes mécaniques dans la charge entraînée, même dans le cas de cette pompe verticale dont la roue se trouve 30 pieds plus bas. Ces informations s’ajoutent aux informations détaillées sur l’ensemble du système, tant électrique que mécanique.

Une fois que l’équipe de maintenance a compris la cause première des problèmes de performance, elle a pu prendre les mesures nécessaires pour remédier à la situation et faire fonctionner les pompes conformément aux exigences de performance de la centrale nucléaire.

 

Conclusion

La maintenance prédictive est importante.

La surveillance de votre équipement industriel et l’évaluation des problèmes de performance avant qu’une panne catastrophique ne se produise peuvent éviter à votre entreprise des temps d’arrêt coûteux et des dépenses non souhaitées.

Si vous êtes responsable d’actifs critiques entraînés par des moteurs, l’ATPOL III™ est un puissant outil de surveillance et de diagnostic Cette étude de cas montre que l’ATPOL III™ est un excellent compagnon lors de la prise de mesures de vibrations.

Electrical signature and vibration analysis can provide deeper insight into what’s really happening with your equipment. Having the right tools to perform these types of analyses is essential for any condition-based/predictive maintenance program.

Safety is essential!

Live testing performed with the ALL-TEST PRO On-Line III™ handheld instrument offers enhanced safety because it is designed with Bluetooth wireless technology*, allowing operators to remain a safe distance from live equipment. ALL-SAFE PRO® junction boxes can also be installed to further enhance operator safety during the data collection process. Invest in the tools necessary to ensure people’s safety.

 

About ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro delivers on its promise of true engine maintenance and troubleshooting, with innovative diagnostic tools, software and support that keep your business running.

 

About I & E Central

I&E Central, founded by Bob Dunn in 2001, is a distributor of industrial testing equipment specifically designed for predictive maintenance (PdM), electrical, and reliability professionals. Based near Rochester, New York, I&E Central represents several reputable manufacturers and offers products for power quality control, vibration control, ultrasonic testing, motor testing, laser alignment, thermal imaging, and more. To learn more about their product and service offerings, visit www.ie-central.com.