Todos os nossos estudos de caso são compartilhados com o objetivo claro de garantir que os problemas que surgiram em uma planta possam ser evitados em outras plantas, o que levaria à redução do tempo de parada e aumentaria a produtividade e as margens de lucro. Este estudo de caso é sobre um problema frequente de falha de motor na indústria de processos. Você também pode conferir meus outros estudos de caso sobre manutenção elétrica, para ler sobre os diferentes problemas que enfrentamos na indústria e como os resolvemos.
Em uma planta de processo, o quadro de distribuição foi projetado por algum consultor que mostrou ignorância em Projeto e Engenharia de esquemas de proteção. Isso levou a falhas frequentes de motores HT de 6,6 kV sem qualquer aviso ou anormalidade refletida.
Nós, como Provedores de Soluções Elétricas, fomos chamados para identificar e retificar a causa raiz. Fomos informados de que poucos motores queimaram devido ao superaquecimento / sobrecarga em apenas 9 a 10 meses. Inicialmente, nunca suspeitamos dos esquemas de proteção, então começamos a analisar os dados como classificações do motor, dimensionamento do TC, classificações do transformador, configurações do relé, padrões de carga, cargas conectadas, etc.
Quando nenhum posto de controle sobrou, finalmente tivemos que examinar o esquema de proteção e o SLD. Isso nos levou a uma conclusão instantânea de que era o esquema de proteção errado para os motores que estava causando falhas frequentes e perda de receita com custos de reparo e tempo de inatividade significativos. Tínhamos agora a certeza de que o TC e os relés comuns para os motores e bancos de capacitores eram a principal causa de falhas frequentes dos motores.
Aqui está a representação SLD do esquema existente / antigo e esquema de proteção corrigido para motores HT com o banco de capacitores.
Listados abaixo estão os principais motivos pelos quais a proteção comum não deve ser usada para motores HT com bancos de capacitores.
Um relé de proteção não detectará a falha corretamente
Em um esquema de proteção comumente instalado para motores e capacitores conectados em paralelo, a corrente detectada pelo TC será menor que o valor real. Suponha que 3600 kW, 6,6 kV, 384 Amp FLC (0,82 PF) O motor de indução do anel deslizante está funcionando a plena carga sem banco de capacitores, então o motor estará consumindo 384 Amp normalmente. Quando conectado em paralelo com um banco de capacitores de 1350 KVAR, a carga permanece a mesma, ou seja, 3600 kW, mas como o fator de potência é melhorado para 0,95, a corrente líquida reduz para 335 - 340 Ampères. Normalmente, as configurações do relé de proteção do motor devem ser feitas de acordo com 384 Amp como FLC + sobrecarga permissiva por um tempo. Considerando que no esquema de proteção existente, o relé levará 340 Amp apenas. Para atingir o limite de 384 Amp, o motor deve funcionar a aproximadamente 4250 KW, o que corresponde a 115% da capacidade nominal. Agora, se o motor continuar funcionando a 115% normalmente, ele estará superaquecido e certamente resultará em uma pane.
Falhas difíceis de detectar
Sempre que o relé desarma devido a uma falha, leva mais tempo para os engenheiros identificarem a falha / localização, uma vez que a proteção comum para o motor e o banco de capacitores foi usada e, portanto, aumenta o tempo de inatividade, pois os engenheiros têm que verificar os motores e os equipamentos de rotor associados (se houver) no campo e no banco de capacitores nas subestações.
Assim, pode ser resumido que as autoridades da planta devem modificar o esquema de proteção através da implementação de proteção separada para motores e bancos de capacitores. Sugere-se também que os ajustes do relé de proteção do motor sejam reduzidos para 88% aproximadamente até que seja feita a modificação no esquema de proteção.
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