Ketidakseimbangan Fasa Generator Didiagnosis, Menghemat 1 Juta Dolar Perusahaan

Deskripsi

Lokasi: Tenaga Nuklir Vermont Yankee

Peralatan Pabrik: 50 HP, 3600 RPM, 480 Volt, Open Drip Proof, Motor pompa pendingin

Sistem yang Dipengaruhi: Pendinginan Bantalan Generator 500 MW

Biaya Kegagalan: $1.000.000

Tabungan: >$1.000.000

Sebuah motor listrik 50 HP, 3600 RPM, terhubung delta dipasang dan rotasi diperiksa pada pompa pendingin bantalan generator Vermont Yankee. Motor ini merupakan salah satu dari dua motor dan hanya akan beroperasi jika motor utama gagal. Ketika mesin utama gagal, motor dibawa online. Terlihat bahwa terdapat ketidakseimbangan arus sebesar 11% (p-p) dengan ketidakseimbangan tegangan kurang dari 0,5%. Motor juga menunjukkan getaran 120Hz (listrik) dan memiliki suhu pengoperasian yang berlebihan, meskipun arus puncak mengidentifikasi motor beroperasi pada beban 90%.

Pembacaan Awal

ALL-TEST III™ digunakan untuk menentukan ketidakseimbangan fasa, dengan hasil 000, -016, dan -016 (% ketidakseimbangan) fasa ke fasa ketika rotor digeser ke puncak ketidakseimbangan pada setiap fasa. Dua motor tambahan dengan model yang sama dan nomor seri yang sama dipilih untuk ditinjau dan diuji menggunakan ALL-TEST IV PRO™ 2000 dan ALL-TEST III™. Ketidakseimbangan fasa yang dihasilkan dan pengujian rotor dievaluasi (Gambar 1 dan Tabel 1 adalah contoh hasil yang umum):

Ketidakseimbangan ditemukan secara mencolok, dan terkait dengan arus yang tidak seimbang, getaran dan pemanasan motor. Berbagai kemungkinan dieksplorasi, mulai dari kualitas daya hingga kalibrasi alat uji. Semuanya memuaskan.

Langkah selanjutnya

Produsen motor dihubungi dan mencatat bahwa perubahan proses dilakukan di lokasi tertentu untuk mesin wound konsentris yang lebih besar. Pada motor dengan ukuran dan kecepatan ini, set kumparan konsentris pertama (satu fase) melengkung di bawah fase berikutnya, sehingga mengurangi tampilan belitan peralatan dan kekuatan mekanis. Untuk mengatasi masalah itu, pabrikan membuat keputusan untuk secara signifikan meningkatkan ukuran set kumparan pertama dalam proses otomatis mereka (fase pertama) yang juga merupakan yang terjauh dari rotor. Hal ini memungkinkan ujung kumparan muncul tanpa harus melakukan modifikasi pasca-lilitan pada kumparan. Tidak ada pengujian dinamometer, pengujian beban penuh, atau pengujian lain yang dilakukan pada desain motor selain pengujian impedansi tegangan yang diterapkan yang ‘memenuhi persyaratan desain’. Secara elektrik, induktansi secara langsung dipengaruhi oleh jarak dari rotor, jumlah konduktor, dan dimensi kumparan. Peningkatan proses manufaktur motor menyebabkan ketidakseimbangan.

Motor dari produsen lain dievaluasi dan ditemukan memiliki belitan yang seimbang. Namun, beberapa motor baru ditemukan memiliki rongga pengecoran rotor yang akan berdampak pada kemampuan motor untuk menghasilkan torsi.

Vermont Yankee Nuclear kini telah menerapkan program untuk menguji semua motor listrik kritis yang masuk sebelum diterima dengan menggunakan kombinasi ALL-TEST III™ dan ALL-TEST IV PRO™ 2000.

Penghindaran Biaya

Generator harus dimatikan dalam waktu dua menit setelah kegagalan motor yang kedua. Pematian generator darurat dapat menyebabkan kerusakan pada bantalan generator dan pemadaman listrik yang tidak direncanakan. Penghindaran biaya diperkirakan mencapai lebih dari $1.000.000 melalui pendeteksian kesalahan tersebut. Deteksi selanjutnya terhadap kondisi motor yang serupa melalui motor baru dan motor yang telah diperbaiki terus berlanjut untuk membenarkan program pengujian dan inspeksi yang akan datang.

Kesimpulan

Motor listrik yang baru dan yang telah diperbaiki tidak kebal terhadap kerusakan. Cacat ini mungkin disebabkan oleh kesalahan produksi/perbaikan atau kesalahan desain. Program inspeksi masuk menggunakan ALL-TEST III™ dan ALL-TEST IV PRO™ 2000 akan mengidentifikasi kegagalan yang berpotensi merugikan ini sebelum pemasangan peralatan.