Alle unsere Fallstudien werden mit dem klaren Ziel geteilt, sicherzustellen, dass die in einem Werk aufgetretenen Probleme in anderen Werken vermieden werden können, was zu einer Verringerung der Ausfallzeiten und einer Steigerung der Produktivität und der Gewinnmargen führen würde. Diese Fallstudie befasst sich mit einem häufigen Motorausfallproblem in der Prozessindustrie. Sie können auch meine anderen Fallstudien zur elektrischen Wartung lesen, um zu erfahren, mit welchen unterschiedlichen Problemen wir in der Branche konfrontiert sind und wie wir sie lösen.
In einer verfahrenstechnischen Anlage wurde die Schalttafel von einem Berater entworfen, der bei der Planung und Konstruktion von Schutzsystemen Unwissenheit zeigte. Dies hat zu einem häufigen Ausfall von 6,6-kV-HT-Motoren geführt, ohne dass Warnungen und Anomalien aufgetreten sind.
Wir als Anbieter elektrischer Lösungen wurden aufgefordert, die Grundursache zu identifizieren und zu beheben. Uns wurde gesagt, dass in nur 9 bis 10 Monaten nur wenige Motoren aufgrund von Überhitzung / Überlastung durchgebrannt sind. Anfangs hatten wir nie den Verdacht auf Schutzschemata, daher haben wir begonnen, Daten wie Motornennwerte, CT-Dimensionierung, Transformatornennwerte, Relaiseinstellungen, Lastmuster, angeschlossene Lasten usw. zu analysieren.
Als keine Kontrollpunkte mehr übrig waren, mussten wir schließlich das Schutzschema und die SLD untersuchen. Dies führte uns zu dem sofortigen Schluss, dass es das falsche Schutzsystem für Motoren war, das häufige Ausfälle und Umsatzverluste mit erheblichen Reparaturkosten und Ausfallzeiten verursachte. Wir waren uns jetzt sicher, dass der gemeinsame Stromwandler und die gemeinsamen Relais für Motoren und Kondensatorbänke die Hauptursache für den häufigen Ausfall von Motoren waren.
Hier ist die SLD-Darstellung des vorhandenen / alten Schemas und des korrigierten Schutzschemas für HT-Motoren mit der Kondensatorbank.
Nachfolgend sind die Hauptgründe aufgeführt, warum für HT-Motoren mit Kondensatorbänken kein allgemeiner Schutz verwendet werden sollte.
Ein Schutzrelais erkennt den Fehler nicht richtig
In einem üblicherweise installierten Schutzschema für parallel geschaltete Motoren und Kondensatoren ist der vom Stromwandler erfasste Strom geringer als der tatsächliche Wert. Angenommen, 3600 kW, 6,6 kV, 384 Ampere FLC (0,82 PF) Der Schleifring-Induktionsmotor läuft bei Volllast ohne Kondensatorbank, dann nimmt der Motor normalerweise 384 Ampere auf. Bei Parallelschaltung mit einer Kondensatorbank von 1350 KVAR bleibt die Belastung gleich, dh 3600 kW. Wenn jedoch der Leistungsfaktor auf 0,95 verbessert wird, verringert sich der Nettostrom auf 335 - 340 Ampere. Normalerweise müssen die Einstellungen des Motorschutzrelais vorerst gemäß 384 Ampere als FLC + zulässige Überlast vorgenommen werden. Während im bestehenden Schutzschema das Relais nur 340 Ampere benötigt. Um die Schwelle von 384 Ampere zu erreichen, muss der Motor mit ungefähr 4250 kW laufen, was tatsächlich 115% der Nennleistung entspricht. Wenn der Motor nun normal mit 115% weiterläuft, wird er überhitzt und wird mit Sicherheit zum Ausfall führen.
Schwer zu erkennende Fehler
Wenn das Relais aufgrund eines Fehlers auslöst, dauert es länger, bis die Ingenieure den Fehler / Ort identifiziert haben, da ein gemeinsamer Schutz für die Motor- und Kondensatorbank verwendet wurde. Dies erhöht die Ausfallzeit, da die Ingenieure die Motoren und die zugehörigen Rotorgeräte (falls vorhanden) überprüfen müssen) im Feld und Kondensatorbank in den Umspannwerken.
Somit kann zusammengefasst werden, dass die Anlagenbehörden das Schutzschema ändern sollten, indem sie einen separaten Schutz für Motoren und Kondensatorbänke implementieren. Es wird auch empfohlen, die Einstellungen des Motorschutzrelais ungefähr bis zur Änderung des Schutzschemas auf 88% zu reduzieren.
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