- Motor de indução do anel deslizante disparando com falha de sobrecorrente
- Como o atraso de tempo resolveu o problema da atualidade?
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A programação em DCS também pode levar ao desligamento de motores HT? No estudo de caso de hoje irei apresentar um caso envolvendo GRR (Grid Rotor Resistance) que é usado em motores de indução de anel deslizante. Esse tipo de problema é muito raro em indústrias e, portanto, gostaríamos de compartilhar a experiência, para que o problema que enfrentamos não seja enfrentado por outras pessoas ou possa ser evitado por completo.
Em uma fábrica de cimento, havia um motor HT classificado para 6,6 kV com 750 RPM que era usado para operar um ventilador. Uma modificação foi planejada para este motor durante uma avaria que aconteceu devido a algum mau funcionamento do PLC . Mas durante a modificação, os engenheiros negligenciaram uma condição, que não parecia tão grande inicialmente, mas depois desarmou a planta completa. Antes de entrarmos no problema real, vamos esclarecer algumas coisas respondendo a essas perguntas.
Q1: O que é GRR?
GRR significa Grid Rotor Resistance, onde uma resistência trifásica do motor é alterada com base na alteração de algumas combinações de contatores de potência.
P2: Por que precisamos do GRR?
GRR é usado no controle de velocidade do motor de indução de anel deslizante. É comumente usado em locais onde a velocidade do motor precisa ser controlada (principalmente em ventiladores, a velocidade do ventilador depende dos requisitos do processo e do fluxo de ar necessário em um sistema)
Q3: O que significam os contatores de potência C1 a C6?
Como mencionado anteriormente, a resistência do rotor da rede é controlada pela alteração de algumas combinações de contatores de potência que são nomeados de C1 a C6. Aqui C1, C2, C3, C4 são contatores de potência principais, usando os quais a resistência do rotor pode ser alterada. C5 é Star Contactor e C6 é Delta Contactor. Se C5 estiver LIGADO, significa que GRR está na configuração Estrela e se C6 está LIGADO, significa que GRR está na configuração Delta. Ambos C5 e C6 nunca será em ao mesmo tempo.
No GRR existe o PLC Local, que controla a etapa do GRR, que atua na realimentação do Contator de Potência e do Contator Auxiliar. Também recebe comando do DCS para aumentar ou diminuir a resistência do rotor, para controlar a velocidade do ventilador.
A equipe percebeu que este Fan PLC estava criando algum problema, devido ao qual havia dificuldade em aumentar ou diminuir a velocidade do ventilador. A planta também tropeçou completamente duas vezes por causa desse problema. Então, a equipe decidiu remover o PLC e levar todo o DI, DO e feedback para DCS e fazer um programa igual ao PLC em seu DCS, de modo a remover o PLC local e reduzir quebras e defeitos.
Motor de indução do anel deslizante disparando com falha de sobrecorrente
O projeto foi executado e executado durante o desligamento, todas as entradas e saídas foram verificadas e configuradas. Assim como o PLC, foi feito um programa para DCS que removeu o PLC Local. Com o PLC contornado, a equipe decidiu fazer um teste do ventilador durante o desligamento, para garantir que está tudo certo.
Um teste foi feito no modo offline; O GRR estava funcionando bem e todas as etapas normais. Então decidimos fazer um teste online durante o qual também o motor foi iniciado com sucesso. Atual estava normal, tudo parecia bem. Mas então, quando decidimos colocar o motor em RPM total repentinamente após uma etapa, o motor desarmou por sobrecorrente.
O que aconteceu? O motor falhou completamente ou foi apenas a modificação que falhou? A equipe estava olhando uma para a outra. Eles fizeram um teste Megger, inspecionaram as condições dos motores e começaram novamente. O motor deu partida novamente normalmente, mas após essa mesma etapa, ele desarmou novamente por sobrecorrente. Pelo menos desta vez eles perceberam que algo estava errado após a 8ª etapa do GRR, pois até a 8ª etapa o motor funciona bem e assim que o GRR vai para a 9ª etapa, o motor é desligado.
Agora a investigação começou. GRR A leitura da resistência de cada etapa e cada fase foi feita através de um micro-ohmímetro. Mas a resistência foi equilibrada para cada etapa e cada fase. A etapa GRR é fornecida abaixo.
Usando o atraso de tempo como solução para o problema atual:
Este problema não foi resolvido até 2 dias. Os dois dias de teste foram feitos 2 vezes e o GRR e o motor completos foram verificados. Até a 8ª etapa do GRR está tudo bem e assim que vai para a 9ª etapa, o motor desliza. Eles perguntaram em algumas outras fábricas, uma lhes disse “aumentar o tempo de espera entre a mudança de etapas”.
No 3º dia, ocorreu um atraso entre as mudanças de etapa do GRR. E para a surpresa de todos, funcionou. Agora, a questão era o que o atraso de tempo afetou a GRR? Agora sabíamos que o problema estava no atraso. Eu olhei novamente para GRR 8º e 9º passos e então percebi o que o atraso de tempo causou.
Como o atraso de tempo resolveu o problema da atualidade?
Na 8ª Etapa, os contatores C1, C2, C3 e C5 estavam LIGADOS, ou seja, GRR estava na configuração estrela. Agora, quando o comando chega ao GRR para ir para a 9ª etapa, em vez do contator C3 cair primeiro e, em seguida, o contator C4 pegá-lo, ele estava pegando o contator C4 primeiro e, em seguida, estava deixando o contator C3 cair, devido ao qual toda a resistência estava em curto momentaneamente e GRR foi bypassado, o que levou ao aumento da corrente do Estator e consequentemente ao desligamento do Motor.
Portanto, a questão era durante a mudança de etapa, o contator deveria largar primeiro ou retirar primeiro? Foi um grande aprendizado, uma lógica simples de PLC estava desligando nosso motor HT.
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