Hämta PDF-fil: Fallstudie: Trefasmotorfel
Problembeskrivning
En särskilt stor trefasmotor slutade fungera två gånger om året under tre år i rad. Chefen för anläggningsunderhåll kontaktade både elentreprenören och motortillverkaren, som skyllde på varandra men inte lyckades lösa något på plats. Ärendet hamnade mellan stolarna, utan korrigerande åtgärder, och med kostnader för upprepade reparationer och produktionsförluster på grund av de återkommande driftstoppen.
Anläggningschefen var trött på vad som uppenbarligen var ett systematiskt fel, och anlitade en oberoende konsult. Konsulten berättade för anläggningschefen att han skulle genomföra en komplett elkvalitetsundersökning av det elektriska distributionssystemet som driver motorn, fastställa dess driftsegenskaper, och sedan arbeta för att lösa problemet med detta som utgångspunkt.
Mätningar
Konsulten anslöt sin Fluke 434 handhållna elkvalitetsanalysator för trefassystem till kretsen som tillför energi till motorn och tryckte på knappen View Config (Visa konfig). Diagrammet bekräftade att hans anslutningar var korrekta och att effekttypen var trefas delta.
Sedan tryckte han på knappen Scope och tittade på vågformer och numeriska värden för alla tre faserna. Vid bedömning av skillnaderna mellan magnituderna längst upp på skärmen visade det sig finnas ett balansproblem mellan faserna.
För att samla in mer information bytte han till numerisk avläsning på skärmen Voltz/Ampere/Hertz. Den aktuella avläsningen där var ännu högre och fortfarande obalanserad.
Genom att växla till skärmen Unbalance (Obalans) kontrollerade han spännings- och strömvärdena, samt fasdiagrammet för att se om motorn arbetar inom godtagbara gränser.
Han valde slutligen Harmonics (Övertoner) från menyn för att försäkra sig om att frekvenserna inte var en bidragande orsak till problemet.
Analys
Utifrån sina mätningar av obalans kunde han se att en obalans orsakade ett överdrivet stort fasströmvärde. Han kontrollerade motorspecifikationerna och bekräftade att fasströmmen överskred motorns FLA-klassning (full belastningsströmstyrka). Genom att titta på data för alla tre faserna kunde han spåra strömobalansen till för hög belastning på en spänningsfas.
Konsulten spårade spänningsobalansen till en uppsättning utrustning som installerades tre år tidigare. Det visade sig att alla interna enfaslaster var anslutna till samma fas. Denna senaste installation av ny utrustning orsakade en sådan betydande spänningsobalans i kraftsystemet att det orsakade en strömobalans i motorn, vilket ökade ledarnas och motorlindningarnas drifttemperatur till en nivå som ligger utanför gränsvärdena.
Slutsats
För att lösa situationen balanserade konsulten de interna enfaslasterna mellan de tre faserna, vilket minskade den totala spänningsobalansen, och därmed strömobalansen i motorn. Detta minskade även det förhöjda fasströmvärdet och drifttemperaturen i motorn.
Han tog nya testnormsmätvärden för framtida övervakning, överförde alla sina sparade skärmar till sin dator och skrev ut en före- och efterrapport till chefen för anläggningsunderhåll.
Chefen kunde se skillnaden mellan skärmarna utan att vara expert på elkvalitet. Nu förstod han varför elkvalitetsmätningar måste göras före och efter installation av ny utrustning. Alla kostnader för motorreparation och stilleståndstid hade varit onödiga. När konsulten föreslog att ett regelbundet schema för förebyggande underhåll skulle upprättas höll chefen med.
Klicka här för att hämta den fullständiga PDF-filen: Fallstudie: Trefasmotorfel