การวินิจฉัยความไม่สมดุลของเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ช่วยบริษัทประหยัด 1M

คำอธิบาย

สถานที่: พลังงานนิวเคลียร์เวอร์มอนต์แยงกี้

อุปกรณ์โรงงาน: 50 HP, 3600 RPM, 480 โวลต์, Open Drip Proof, มอเตอร์ปั๊มทำความเย็น

ระบบที่ได้รับผลกระทบ: เครื่องทำความเย็นแบริ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 500 MW

ต้นทุนความล้มเหลว: 1,000,000 ดอลลาร์

ออมทรัพย์:> 1,000,000 ดอลลาร์

มีการติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบเดลต้า 50 แรงม้า, 3600 รอบต่อนาที และตรวจสอบการหมุนบนปั๊มทำความเย็นแบริ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Vermont Yankee เป็นหนึ่งในมอเตอร์สองตัวและจะถูกนำมาใช้งานก็ต่อเมื่อมอเตอร์หลักทำงานล้มเหลวเท่านั้น เมื่อตัวหลักล้มเหลว มอเตอร์ก็ออนไลน์ สังเกตว่ามีกระแสไฟฟ้าไม่สมดุล 11% (pp) โดยมีแรงดันไฟฟ้าไม่สมดุลน้อยกว่า 0.5% นอกจากนี้ มอเตอร์ยังแสดงการสั่นสะเทือน 120 เฮิร์ตซ์ (ทางไฟฟ้า) และมีอุณหภูมิในการทำงานมากเกินไป แม้ว่ากระแสไฟสูงสุดจะระบุว่ามอเตอร์ทำงานที่โหลด 90% ก็ตาม

การอ่านเบื้องต้น

ALL-TEST III™ ถูกใช้เพื่อระบุความไม่สมดุลของเฟส โดยผลลัพธ์เป็น 000, -016 และ –016 (% ไม่สมดุล) ในแต่ละเฟสเมื่อโรเตอร์ถูกเลื่อนไปที่ความไม่สมดุลสูงสุดในแต่ละเฟส มีการเลือกมอเตอร์เพิ่มเติมอีกสองตัวที่เป็นรุ่นเดียวกันและหมายเลขซีเรียลที่คล้ายกันสำหรับการตรวจสอบและทดสอบโดยใช้ทั้ง ALL-TEST IV PRO™ 2000 และ ALL-TEST III™ ประเมินความไม่สมดุลของเฟสและการทดสอบโรเตอร์ที่เกิดขึ้น (รูปที่ 1 และตารางที่ 1 เป็นตัวอย่างของผลลัพธ์ทั่วไป):

พบว่าความไม่สมดุลนั้นน่าตกใจ และเกี่ยวข้องกับกระแสที่ไม่สมดุล การสั่นสะเทือน และความร้อนของมอเตอร์ มีการสำรวจความเป็นไปได้ตั้งแต่คุณภาพไฟฟ้าไปจนถึงการทดสอบการสอบเทียบอุปกรณ์ ทั้งหมดเป็นที่น่าพอใจ

ขั้นตอนต่อไป

ผู้ผลิตมอเตอร์ได้รับการติดต่อและสังเกตว่ามีการเปลี่ยนแปลงกระบวนการ ณ ตำแหน่งเฉพาะสำหรับเครื่องพันแผลที่มีศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่า ในมอเตอร์ที่มีขนาดและความเร็วขนาดนี้ คอยล์ศูนย์กลางชุดแรก (หนึ่งเฟส) จะม้วนงอภายใต้เฟสต่อไปนี้ ซึ่งจะลดลักษณะการพันของอุปกรณ์และความแข็งแรงเชิงกลลง เพื่อต่อสู้กับปัญหาดังกล่าว ผู้ผลิตได้ตัดสินใจที่จะเพิ่มขนาดของคอยล์ชุดแรกในกระบวนการอัตโนมัติ (เฟสแรก) ซึ่งอยู่ห่างจากโรเตอร์มากที่สุดเช่นกัน ซึ่งช่วยให้ปลายคอยล์ปรากฏขึ้นโดยไม่ต้องดัดแปลงคอยล์หลังการพัน ไม่มีการทดสอบไดนาโมมิเตอร์ การทดสอบโหลดเต็ม หรือดำเนินการอย่างอื่นกับการออกแบบมอเตอร์ นอกเหนือจากการทดสอบอิมพีแดนซ์แรงดันไฟฟ้าที่ ‘ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ’ ในทางไฟฟ้า ความเหนี่ยวนำได้รับผลกระทบโดยตรงจากระยะห่างจากโรเตอร์ จำนวนตัวนำ และขนาดของขดลวด การปรับปรุงกระบวนการผลิตมอเตอร์ทำให้เกิดความไม่สมดุล

มอเตอร์จากผู้ผลิตรายอื่นได้รับการประเมินและพบว่ามีขดลวดที่สมดุล อย่างไรก็ตาม พบว่ามอเตอร์ใหม่หลายตัวมีช่องว่างในการหล่อโรเตอร์ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความสามารถของมอเตอร์ในการสร้างแรงบิด

ปัจจุบัน Vermont Yankee Nuclear ได้ใช้โปรแกรมเพื่อทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าที่สำคัญทั้งหมดที่เข้ามาก่อนที่จะยอมรับโดยใช้การผสมผสานระหว่าง ALL-TEST III™ และ ALL-TEST IV PRO™ 2000

การหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่าย

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องปิดเครื่องภายในสองนาทีหลังจากมอเตอร์ขัดข้องครั้งที่สอง การปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินอาจทำให้แบริ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียหายและไฟฟ้าดับโดยไม่คาดคิด การหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายประเมินไว้ที่มากกว่า 1,000,000 ดอลลาร์จากการตรวจจับข้อบกพร่อง การตรวจจับสภาพมอเตอร์ที่คล้ายกันในภายหลังผ่านมอเตอร์ใหม่และที่ซ่อมแซมแล้วยังคงพิสูจน์ให้เห็นถึงโปรแกรมการทดสอบและการตรวจสอบที่เข้ามา

บทสรุป

มอเตอร์ไฟฟ้าใหม่และที่ได้รับการซ่อมแซมไม่ได้รับผลกระทบจากข้อบกพร่อง ข้อบกพร่องเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดในการผลิต/ซ่อมแซม หรือข้อผิดพลาดในการออกแบบ โปรแกรมการตรวจสอบขาเข้าโดยใช้ทั้ง ALL-TEST III™ และ ALL-TEST IV PRO™ 2000 จะระบุความล้มเหลวที่อาจมีค่าใช้จ่ายสูงเหล่านี้ก่อนการติดตั้งอุปกรณ์