- Disparo del motor de inducción de anillo deslizante con falla de sobrecorriente
- ¿Cómo resolvió el retraso de tiempo el problema de sobrecorriente?
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¿La programación en DCS también puede provocar el disparo de motores HT? En el caso de estudio de hoy, voy a presentar un caso que involucra GRR (Grid Rotor Resistance) que se usa en motores de inducción de anillos deslizantes. Este tipo de problema es bastante raro en las industrias y, por lo tanto, me gustaría compartir la experiencia, de modo que el problema al que nos enfrentamos no lo enfrenten otros o se pueda evitar por completo.
En una planta de cemento, había un motor HT de 6,6 kV con 750 RPM que se usaba para operar un ventilador. Se planeó una modificación para este motor durante una avería que ocurrió debido a un mal funcionamiento del PLC . Pero durante la modificación, los ingenieros pasaron por alto una condición, que inicialmente no parecía tan grande, pero luego hizo que toda la planta se disparara. Antes de entrar en el problema real, aclaremos algunas cosas respondiendo estas preguntas.
P1: ¿Qué es GRR?
GRR son las siglas de Grid Rotor Resistance, donde una resistencia trifásica del motor se cambia sobre la base de cambiar algunas combinaciones de contactores de potencia.
P2: ¿Por qué necesitamos GRR?
GRR se utiliza en el control de velocidad del motor de inducción de anillo deslizante. Se usa comúnmente en lugares donde es necesario controlar la velocidad del motor (principalmente en ventiladores, la velocidad del ventilador depende de los requisitos del proceso y del flujo de aire requerido en un sistema)
P3: ¿Qué significan los contactores de potencia C1 a C6?
Como se mencionó anteriormente, la resistencia del rotor de la red se controla cambiando algunas combinaciones de contactores de potencia que se nombran de C1 a C6. Aquí C1, C2, C3, C4 son los principales contactores de potencia, con los que se puede cambiar la resistencia del rotor. C5 es el contactor estrella y C6 es el contactor delta. Si C5 está ENCENDIDO, significa que GRR está en configuración estrella y si C6 está ENCENDIDO, significa que GRR está en configuración Delta. Tanto C5 como C6 nunca estarán encendidos al mismo tiempo.
En GRR hay PLC Local, que controla el paso de GRR, que trabaja con la retroalimentación del Contactor de Potencia y Contactor Auxiliar. También recibe el comando de DCS y para aumentar o disminuir la resistencia del rotor, para controlar la velocidad del ventilador.
El equipo se dio cuenta de que este Fan PLC estaba creando algún problema, por lo que había problemas para aumentar o disminuir la velocidad del ventilador. La planta también se disparó por completo dos veces debido a este problema. Por lo tanto, el equipo decidió eliminar el PLC y llevar todo el DI, DO y retroalimentación a DCS y hacer un programa como PLC en su DCS, para eliminar el PLC local y reducir las averías y el mal funcionamiento.
Disparo del motor de inducción de anillo deslizante con falla de sobrecorriente
El proyecto se tomó y se hizo durante el apagado, se verificaron y configuraron todas las entradas y salidas. Al igual que el PLC, se creó un programa para DCS que eliminó el PLC local. Con el PLC omitido, el equipo decidió probar el ventilador durante el apagado para asegurarse de que todo esté bien.
Se realizó una prueba en modo fuera de línea; GRR estaba funcionando bien y cada paso como era normal. Luego decidimos hacer una prueba en línea durante la cual también el motor arrancó con éxito. La corriente era normal, todo se veía bien. Pero luego, cuando decidimos llevar el motor a las RPM completas de repente, después de un paso, el motor se disparó por sobrecorriente.
¿Que pasó? ¿Ha fallado el motor por completo o fue solo su modificación la que falló? El equipo se miraba el uno al otro. Hicieron una prueba Megger, inspeccionaron el estado de los motores y arrancaron de nuevo. El motor arrancó de nuevo normalmente, pero después de ese mismo paso, se disparó de nuevo por sobrecorriente. Al menos esta vez se dieron cuenta de que algo estaba mal después del octavo paso de GRR, ya que hasta el octavo paso el motor funciona bien y tan pronto como GRR pasa al noveno paso, el motor se dispara.
Ahora comenzó la investigación. La lectura de resistencia GRR de cada paso y cada fase se tomó a través de un medidor de micro-ohmios. Pero la resistencia se equilibró para cada paso y cada fase. El paso GRR se da a continuación.
Usando el retraso de tiempo como solución para el problema de sobrecorriente:
Este problema no se resolvió hasta 2 días. Ambos días de prueba se tomaron 2 veces y se verificó el GRR completo y el motor. Hasta el octavo paso de GRR, todo está bien y tan pronto como se activa el noveno paso, el motor se dispara. Preguntaron en algunas otras plantas, una les dijo “aumentar el tiempo de demora entre cambios de pasos”.
El tercer día se dio un retraso entre los cambios de paso de GRR. Y para sorpresa de todos, funcionó. Ahora la pregunta era ¿qué le ha hecho la demora a GRR? Ahora sabíamos que el problema estaba retrasado. Lo miré de nuevo en GRR octavo y noveno paso y luego me di cuenta de lo que ha hecho el retraso de tiempo.
¿Cómo resolvió el retraso de tiempo el problema de sobrecorriente?
En el octavo paso, los contactores C1, C2, C3 y C5 estaban ENCENDIDOS, es decir, GRR estaba en configuración de estrella. Ahora, cuando llega el comando a GRR para ir al noveno paso, en lugar de que el contactor C3 se caiga primero y luego el contactor C4 se encienda, primero estaba levantando el contactor C4 y luego bajando el contactor C3, por lo que todas las resistencias estaban en cortocircuito momentáneamente y se anuló GRR, lo que provocó un aumento de la corriente del estator y, en consecuencia, el disparo del motor.
Entonces, la pregunta fue durante el cambio de paso, ¿el contactor debería caer primero o recoger primero? Fue un gran aprendizaje, una simple lógica de PLC estaba disparando nuestro motor HT.
Comparta esto con sus colegas en su planta, el departamento eléctrico de otras plantas y sus amigos, puede salvar su generador o motor.
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