Detección de punto débil de aislamiento entre espiras a través de la Prueba de Impulso en un motor almacenado.

Un motor de 4160 V, que maneja una aplicación critica de una planta papelera sale de servicio y se necesita instalar el repuesto rápidamente para arrancar la producción.

12 de octubre 2023  + Pruebas eléctricas, casos de éxito

Contexto

Un motor de 4160 V, que maneja una aplicación critica de una planta papelera sale de servicio y se necesita instalar el repuesto rápidamente para arrancar la producción.

Se procede a realizar las Pruebas Estáticas correspondientes para verificar el estado del sistema aislamiento del motor de repuesto que ha estado almacenado más de tres (3) años en las instalaciones del cliente (Figura 1).

Resumen

Dado que el motor se encontraba armado (con rotor), se ignora el EAR% L-L, sin embargo, el valor del EAR% P-P (100%) evidencia un claro daño entre espiras.

Figura 1 Motor de repuesto

Las primeras cuatro (4) pruebas estáticas (Balanceo Resistivo, Resistencia de Aislamiento, IP/AD y HiPot en Escalón), arrojaron resultados óptimos. (Figura 2).

Figura 2 Resultados de las primeras 4 pruebas

(Obsérvese que los resultados obtenidos muestras un sistema de aislamiento de Bobina a Masa en perfecto estado).

Para obtener toda la información necesaria sobre la condición del sistema de aislamiento entre espiras del motor eléctrico, se procede a realizar la Prueba de Impulso. (Figura 3)

Figura 3 resultado de la prueba de impulso

(Obsérvese claramente como el resultado del EAR% P-P, indica que el aislamiento entre espiras presenta un punto débil en L3, se define entonces que el motor se encuentra en la zona de arco).

Una vez realizada la Prueba de Impulso, se obtuvieron las gráficas correspondientes a la señal sinusoidal amortiguada típica por cada línea de medición (L1, L2 y L3), el comportamiento gráfico de estas señales y el cálculo del área que de ellas se derivan, permiten definir la condición del sistema de aislamiento entre espiras. Como se puede verificar en la figura 4 (L1) y la figura 5 (L1 y L2), las formas de onda tienen un comportamiento muy parecido, aunque con cierto desfasaje entre ambas.

Figura 4 resultado de la prueba de impulso

Obsérvese el comportamiento estable tanto de la onda sinusoidal como del grafico en tiempo real del ERA% P-P, el cual nunca supera el 5% (Limite para definir la zona de arco), y cuyo valor máximo es de 0.2%.

Figura 5 resultado de la prueba de impulso

(Obsérvese la evidente diferencia de frecuencia que existe entre L1 y L2. Este cambio es producto de la influencia del rotor (motor armado), debido al fenómeno de inductancia mutua que se presenta entre el rotor y el estator y que impacta en el valor de la inductancia de las bobinas de estator, esta diferencia de inductancia se traduce en una frecuencia distinta para cada una de las líneas, sin embargo, este efecto no debe ser confundido con problemas de aislamiento entre espiras. Por lo anterior cuando el motor esta armado NO debe usarse el ERA% L-L como variable de análisis en la Prueba de Impulso y solo se debe utilizar el EAR% P-P.

En la figura 6, se puede observar el comportamiento de L3 durante la prueba de Impulso, es evidente que la gráfica resultante de la L3 es completamente distinta y distorsionada con respecto a las formas de onda de L1 y L2, este efecto gráfico se traduce en un aumento inmediato y significativo del EAR% P-P de L3 (100%), superando por mucho el límite establecido para la zona de arco (5%), lo que indica con mucha certeza que ya existe un punto débil de aislamiento entre espiras en L3.

Figura 6 Gráfico prueba de impulso
Figura 7 Inspección del motor

(Obsérvese el aspecto del estator luego de estar el activo tres (3) años almacenado, es evidente el daño en el sistema de aislamiento del motor, así como la capa de óxido producto de la humedad a la que estuvo expuesto el motor. La prueba de Impulso logro identificar el daño causado por estos factores en el aislamiento entre espiras y de esta manera evitar durante el servicio una parada no programada que pudo originar, tanto perdidas económicas significativas para la empresa, como un impacto importante sobre la integridad del activo).

Megger ADX Guatemala

Solución

Analizador estático de motores para realizar pruebas de hasta 15 kV y puede acoplarse a Power Pack para aumentar las tensiones de prueba de hasta 30 kV o 40 kV. Esta flexibilidad le permite realizar pruebas a motores de CA, CC y de baja impedancia, generadores, bobinas y otros dispositivos. Diseñado para aumentar su productividad mediante flujos de trabajo simplificados con pruebas manuales y automáticas combinadas, procedimientos de pruebas basadas en secuencias y rutas, ayuda instantánea relacionada con las pruebas y estructuras de carpetas personalizables. El ADX es la forma más inteligente de ahorrar tiempo y dinero. Cuando se conecta a Internet, la gestión de activos con el ADX se amplía. En combinación con la aplicación basada en la nube PowerDB dashboard, puede crear y editar rutas, activos, configuraciones de prueba e instalaciones. Estos se sincronizan automáticamente con el ADX.

Dominios

  • Resistencia de devanado
  • Inductancia
  • Capacitancia
  • Resistencia de aislamiento (RI)
  • Absorción dieléctrica (AD)
  • Índice de Polarización (IP)
  • Prueba de Alta Tensión en CC (Hipot) en Escalón
  • Rampa y Convencional
  • Prueba de Impulso o Surge con la variable patente de Baker mejorada EAR+™
  • Descargas Parciales a través de la prueba de Impulso

Para más información sobre equipos Megger, puede escribirnos por correo a te.escuchamos@ceica.com, por WhatsApp o utilizando nuestro formulario de contacto

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