A central eléctrica utiliza a análise da assinatura eléctrica para avaliação do desempenho

Uma instalação de produção de energia nuclear, localizada no nordeste dos Estados Unidos, depende de quatro bombas verticais de água de serviço para alimentar com água um permutador de calor que arrefece a água/vapor ultrapuro selado que acciona os geradores das turbinas.

Das quatro bombas de água de serviço idênticas, todas com eixos de 30 pés de comprimento, duas começaram a apresentar alguns problemas de desempenho.

Isto motivou a equipa de manutenção a realizar um estudo de desempenho das suas bombas de água de serviço verticais, que eram bastante antigas (tinham sido instaladas quando a central nuclear foi construída no início dos anos 70).

A equipa de manutenção da instalação de produção de energia nuclear planeou analisar uma série de medições, incluindo vibração, pressão e fluxo. Queriam também efetuar uma análise da assinatura eléctrica como parte da avaliação do desempenho da bomba, pelo que contactaram Bob Dunn da I & E Central, uma empresa conhecida por fornecer serviços de manutenção preditiva no local, bem como por distribuir equipamento de teste industrial para profissionais de manutenção preditiva (PdM), eletricidade e fiabilidade.

Dunn foi até a usina nuclear para realizar a análise da assinatura elétrica em dois dos motores de 350 cavalos e 480 volts.

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Realização da análise da assinatura eléctrica

A análise da assinatura eléctrica é realizada ligando sensores de corrente e cabos de tensão ao motor e, em seguida, captando formas de onda de corrente e tensão de alta resolução, que podem depois ser analisadas como FFT’s, bem como dados de forma de onda em bruto.

Os dados resultantes dão uma visão de todo o sistema do motor, tanto mecânica como eletricamente, desde a potência de entrada até à carga accionada.

Esta tecnologia utiliza efetivamente o motor como transdutor para a análise mecânica.

Quaisquer fenómenos mecânicos serão modulados na forma de onda da corrente, onde podem ser detectados e analisados.

A Dunn usou o instrumento de teste de motor energizado ALL-TEST Pro Online III™ para realizar a análise da assinatura elétrica. Ele conectou o ATPOL III™ ao sistema, que foi ajustado para uma taxa de fluxo de 5.600 GPM para o teste. A caixa de terminais do motor foi mantida aberta para o teste, e o coletor de dados ATPOL III™ foi colocado próximo ao motor. O ATPOL III™ coletou e transmitiu os dados via Bluetooth enquanto Dunn e a equipe de manutenção estavam posicionados a uma distância segura do equipamento de alta tensão.

Os dados da assinatura eléctrica foram recolhidos em dois segmentos: uma aquisição de corrente de alta resolução e baixa fmax (100 Hz) de 50 segundos que mostra principalmente problemas na velocidade de funcionamento (desalinhamento, desequilíbrio) e abaixo da velocidade síncrona (barra do rotor ou problemas relacionados com a carga).

Uma captura de alta frequência e FFT da tensão e da corrente que mostra:

1. Problemas eléctricos, incluindo harmónicos de potência, problemas de fator de potência, tensão e corrente em relação à placa de identificação e equilíbrio;

2. Defeitos mecânicos de alta frequência (problemas mecânicos e eléctricos do estator, folga de ar e mesmo problemas de rolamentos).

Resultados dos testes revelados

– O motor estava eletricamente perfeito, com corrente e tensão equilibradas e fator de potência superior a 90.

– O motor e a bomba estavam mecanicamente excelentes, sem indicações de desalinhamento ou desequilíbrio, problemas de rolamentos, problemas no rotor ou no estator.

– Os testes mostraram uma flutuação significativa no consumo de corrente, pulsando a cerca de 10 Hz. Dunn e a sua equipa determinaram coletivamente que isto era causado por um fluxo não laminar ou turbulência no sistema.

A indicação de turbulência nas duas bombas de água de serviço verticais com baixo desempenho foi uma revelação; e o que foi mais surpreendente para a equipa de manutenção foi o facto de a turbulência não ter sido detectada em nenhum dos outros testes. Foi apenas a análise da assinatura eléctrica que revelou a causa subjacente do fraco desempenho da bomba.

Uma das principais vantagens da Análise de Assinatura Eléctrica é que pode mostrar problemas mecânicos na carga accionada – mesmo no caso desta bomba vertical com o impulsor a 30 pés abaixo. Isto para além de informações pormenorizadas sobre todo o sistema, tanto elétrico como mecânico.

Quando a equipa de manutenção compreendeu a causa principal dos problemas de desempenho, conseguiu tomar as medidas necessárias para resolver a situação e colocar as bombas a funcionar de acordo com os requisitos de desempenho da central nuclear.

Conclusão

A manutenção preditiva é importante.

A monitorização do seu equipamento industrial e a avaliação dos problemas de desempenho antes da ocorrência de uma falha catastrófica podem salvar a sua operação de tempos de inatividade dispendiosos e despesas indesejadas.

Se você for responsável por ativos críticos acionados por motor, o ATPOL III™ é um poderoso equipamento de monitoramento e diagnóstico. Este estudo de caso mostra que o ATPOL III™ é um ótimo companheiro ao fazer medições de vibração.

A realização da Análise da Assinatura Eléctrica juntamente com a Análise de Vibrações pode proporcionar um olhar mais aprofundado sobre o que está realmente a acontecer com o seu equipamento. Garantir que dispõe das ferramentas adequadas para efetuar este tipo de análises é fundamental para qualquer programa de Manutenção baseada na condição / Manutenção preditiva.

A segurança é fundamental!

O teste energizado usando o instrumento portátil ALL-TEST PRO On-Line III™ oferece mais segurança porque foi projetado com a tecnologia sem fio Bluetooth*, permitindo que os operadores fiquem a uma distância segura do equipamento energizado. As caixas de conexão ALL-SAFE PRO® também podem ser instaladas para aumentar ainda mais a segurança do operador durante o processo de coleta de dados. Investir nas ferramentas necessárias para manter as pessoas seguras.

Sobre a ALL-TEST Pro, LLC

O ALL-TEST Pro cumpre a promessa de uma verdadeira manutenção e resolução de problemas do motor, com ferramentas de diagnóstico inovadoras, software e suporte que lhe permitem manter o seu negócio a funcionar.

Sobre a I & E Central

A I&E Central, fundada por Bob Dunn em 2001, é um distribuidor de equipamento de teste industrial especificamente concebido para profissionais de manutenção preditiva (PdM), eletricidade e fiabilidade. Sediada perto de Rochester, Nova Iorque, a I & E Central representa vários fabricantes de renome e oferece produtos para apoiar a monitorização da qualidade da energia, a monitorização de vibrações, os testes de ultra-sons, os testes de motores, o alinhamento por laser, a imagem térmica e muito mais. Saiba mais sobre a sua gama de produtos e serviços visitando www.ie-central.com.