Elektrownia wykorzystuje analizę sygnału elektrycznego do oceny wydajności

Jedna z elektrowni jądrowych, zlokalizowana w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, wykorzystuje cztery pionowe pompy wody użytkowej do doprowadzania wody do wymiennika ciepła, który chłodzi zamkniętą ultraczystą wodę/parę napędzającą turbiny generatorów.

Z czterech identycznych serwisowych pomp wodnych, z których wszystkie miały wały o długości 30 stóp, dwie pompy zaczęły wykazywać pewne problemy z wydajnością.

Zmotywowało to zespół konserwacyjny do przeprowadzenia badania wydajności pionowych pomp wody użytkowej, które były dość stare (zostały zainstalowane, gdy elektrownia jądrowa została zbudowana na początku lat 70-tych).

Zespół konserwacyjny elektrowni jądrowej planował przeanalizować szereg pomiarów, w tym wibracje, ciśnienie i przepływ. Chcieli również przeprowadzić analizę sygnatur elektrycznych w ramach oceny wydajności pompy, więc skontaktowali się z Bobem Dunnem z I & E Central; firmy znanej ze świadczenia usług konserwacji predykcyjnej na miejscu, a także dystrybucji przemysłowego sprzętu testowego dla profesjonalistów zajmujących się konserwacją predykcyjną (PdM), elektryką i niezawodnością.

Dunn udał się do elektrowni jądrowej, aby przeprowadzić analizę sygnatur elektrycznych dwóch silników o mocy 350 koni mechanicznych i napięciu 480 V.

> Zobacz ATPOL III

Przeprowadzanie analizy sygnatury elektrycznej

Analiza sygnatury elektrycznej jest wykonywana poprzez podłączenie czujników prądu i przewodów napięciowych do silnika, a następnie przechwycenie przebiegów prądu i napięcia o wysokiej rozdzielczości, które można następnie analizować jako FFT, a także surowe dane przebiegu.

Uzyskane dane dają wgląd w cały układ silnika, zarówno mechaniczny, jak i elektryczny, od mocy wejściowej do napędzanego obciążenia.

Technologia ta wykorzystuje silnik jako przetwornik do analizy mechanicznej.

Wszelkie zjawiska mechaniczne będą modulowane na przebieg prądu, gdzie mogą być wykrywane i analizowane.

Dunn użył przyrządu do testowania silników pod napięciem ALL-TEST Pro Online III™ do przeprowadzenia analizy sygnatur elektrycznych. Podłączył ATPOL III™ do systemu, który został ustawiony na przepływ 5600 GPM na potrzeby testu. Skrzynka zaciskowa silnika pozostała otwarta na czas testu, a kolektor danych ATPOL III™ został umieszczony w pobliżu silnika. ATPOL III™ zbierał i przesyłał dane przez Bluetooth, podczas gdy Dunn i zespół konserwacyjny znajdowali się w bezpiecznej odległości od urządzeń wysokiego napięcia.

Dane sygnatury elektrycznej zostały zebrane w dwóch segmentach: akwizycja prądu o wysokiej rozdzielczości i niskiej fmax (100 Hz) trwająca 50 sekund, która przede wszystkim pokazuje problemy przy prędkości roboczej (niewspółosiowość, niewyważenie) i poniżej prędkości synchronicznej (pręt wirnika lub problemy związane z obciążeniem).

Przechwytywanie wysokiej częstotliwości i FFT zarówno napięcia, jak i prądu, co pokazuje:

1. Kwestie elektryczne, w tym harmoniczne mocy, kwestie współczynnika mocy, napięcia i prądu w stosunku do tabliczki znamionowej i równowagi;

2. Usterki mechaniczne o wysokiej częstotliwości (problemy mechaniczne i elektryczne stojana, szczelina powietrzna, a nawet problemy z łożyskami).

Wyniki testów ujawnione

– Silnik był idealny pod względem elektrycznym, ze zrównoważonym prądem i napięciem oraz współczynnikiem mocy 90+.

– Silnik i pompa były mechanicznie doskonałe, bez oznak niewspółosiowości lub niewyważenia, problemów z łożyskami, wirnikiem lub stojanem.

– Testy wykazały znaczne wahania w poborze prądu, pulsujące z częstotliwością około 10 Hz. Dunn i zespół wspólnie ustalili, że było to spowodowane nielaminarnym przepływem lub turbulencjami w systemie.

Wskazanie turbulencji na dwóch słabo działających pionowych pompach wody użytkowej było rewelacją; a co było bardziej zaskakujące dla zespołu konserwacyjnego, turbulencje nie zostały wykryte w żadnym z pozostałych testów. Dopiero analiza sygnatury elektrycznej ujawniła przyczynę słabej wydajności pompy.

Jedną z kluczowych zalet analizy charakterystyki elektrycznej jest to, że może ona wykazać problemy mechaniczne w napędzanym obciążeniu – nawet w przypadku tej pionowej pompy z wirnikiem znajdującym się 30 stóp poniżej. Jest to dodatek do szczegółowych informacji na temat całego systemu, zarówno elektrycznego, jak i mechanicznego.

Gdy zespół konserwacyjny zrozumiał pierwotną przyczynę problemów z wydajnością, był w stanie podjąć niezbędne kroki w celu naprawienia sytuacji i zapewnienia działania pomp zgodnie z wymaganiami elektrowni jądrowej.

Wniosek

Konserwacja zapobiegawcza jest ważna.

Monitorowanie urządzeń przemysłowych i ocena ich wydajności przed wystąpieniem katastrofalnej awarii może uchronić firmę przed kosztownymi przestojami i niepożądanymi wydatkami.

Jeśli jesteś odpowiedzialny za krytyczne zasoby napędzane silnikiem, ATPOL III ™ jest potężnym narzędziem do monitorowania i diagnostyki, jak pokazuje to studium przypadku, ATPOL III ™ jest doskonałym towarzyszem podczas wykonywania pomiarów drgań.

Przeprowadzenie analizy sygnatur elektrycznych wraz z analizą wibracji może zapewnić bardziej dogłębne spojrzenie na to, co naprawdę dzieje się z Twoim sprzętem. Upewnienie się, że posiadasz odpowiednie narzędzia do przeprowadzania tego rodzaju analiz ma kluczowe znaczenie dla każdego programu konserwacji opartej na stanie / konserwacji predykcyjnej.

Bezpieczeństwo jest kluczowe!

Testowanie pod napięciem za pomocą ręcznego przyrządu ALL-TEST PRO On-Line III™ zapewnia większe bezpieczeństwo, ponieważ został zaprojektowany z bezprzewodową technologią Bluetooth*, dzięki czemu operatorzy mogą pozostać w bezpiecznej odległości od urządzeń pod napięciem. Skrzynki połączeniowe ALL-SAFE PRO® można również zainstalować w celu dalszego zwiększenia bezpieczeństwa operatora podczas procesu gromadzenia danych. Zainwestuj w narzędzia potrzebne do zapewnienia ludziom bezpieczeństwa.

Informacje o ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro spełnia obietnicę prawdziwej konserwacji silnika i rozwiązywania problemów, dzięki innowacyjnym narzędziom diagnostycznym, oprogramowaniu i wsparciu, które umożliwiają prowadzenie działalności.

O I & E Central

Firma I&E Central, założona przez Boba Dunna w 2001 roku, jest dystrybutorem przemysłowego sprzętu testowego zaprojektowanego specjalnie dla profesjonalistów zajmujących się konserwacją predykcyjną (PdM), elektryką i niezawodnością. I & E Central z siedzibą w pobliżu Rochester w stanie Nowy Jork reprezentuje kilku renomowanych producentów i oferuje produkty do monitorowania jakości energii, monitorowania wibracji, testowania ultradźwiękowego, testowania silników, osiowania laserowego, obrazowania termicznego i innych. Więcej informacji na temat ich produktów i usług można znaleźć na stronie www.ie-central.com.