de elektriska strömproblem som oftast påverkar industrianläggningar inkluderar spänningsfall och svällningar, övertoner, transienter och spännings-och strömobalans.
i ett balanserat trefassystem bör fasspänningarna vara lika eller mycket nära lika. Obalans eller obalans är ett mått på ojämlikheten i fasspänningarna. Spänningsobalans är måttet på spänningsskillnader mellan faserna i ett trefassystem. Det försämrar prestanda och förkortar livslängden för trefasmotorer.
transienternas påverkan på motorer kan vara allvarlig. Motorlindningsisolering kan bryta ner, vilket kan leda till kostsamt tidigt motorfel och oplanerad stilleståndstid.
testning för transient spänning i motorer
Transient spänningar—tillfälliga oönskade spikar eller blips av spänning i en elektrisk krets—kan komma från valfritt antal källor antingen inom eller utanför en industrianläggning.
intilliggande laster som slås på eller av, effektfaktorkorrigeringskondensatorbanker eller till och med avlägset väder kan generera övergående spänningar på distributionssystem. Dessa transienter, som varierar i amplitud och frekvens, kan erodera eller orsaka isoleringsnedbrytning i motorlindningar
att hitta källan till dessa transienter kan vara svårt på grund av frekvensen av händelserna och det faktum att de symtom kan presentera sig på olika sätt. Till exempel kan en transient visas på styrkablar som inte nödvändigtvis orsakar skador på utrustningen direkt men kan störa driften.
ett bra sätt att identifiera och mäta transienter är att använda en trefas elkvalitetsanalysator med en övergående funktion, såsom Fluke 438-II elkvalitet och Motoranalysator. Den övergående funktionen på mätaren är inställd på stor än 50V över den normala spänningen. Mätarens display visar då den potentiellt problematiska spänningen över 50V-transienterna.
om det inte finns några transienter i en första mätning är det en god praxis att mäta och logga elkvaliteten över tid med en avancerad industriell elkvalitetslogger, till exempel Fluke 1750 trefas Elkvalitetslogger.
Vad orsakar obalanserad spänning?
ett obalanserat trefassystem kan orsaka att trefasmotorer och andra trefasbelastningar upplever dålig prestanda eller för tidigt fel på grund av följande:
- mekaniska spänningar i motorer på grund av lägre än normalt vridmomentutgång
- högre än normalt ström i motorer och trefaslikriktare
- Obalansström kommer att strömma i neutrala ledare i trefas wye-system
Spänningsobalans vid motorterminalerna orsakar hög strömobalans, som kan vara 6 till 10 gånger så stor som spänningen obalans. Obalanserade strömmar leder till vridmomentpulsering, ökad vibration och mekanisk stress, ökade förluster och överhettning av motorn. Spännings-och strömavvikelser kan också indikera underhållsproblem som lösa anslutningar och slitna kontakter.
obalans kan uppstå när som helst i hela distributionssystemet. Laster bör delas lika över varje fas av en panelboard. Om en fas blir för tungt belastad i jämförelse med andra kommer spänningen att vara lägre på den fasen. Transformatorer och trefasmotorer som matas från den panelen kan bli varmare, vara ovanligt bullriga, vibrera för mycket och till och med drabbas av för tidigt fel.
hur man beräknar spänningsobalans
beräkningen för att bestämma spänningsobalans är rakt framåt. Resultatet är den procentuella obalansen och kan användas för att bestämma nästa steg i felsökning av motorproblem. Det finns tre steg i beräkningen:
- Bestäm spännings-eller strömgenomsnittet
- beräkna den största spännings-eller strömavvikelsen
- dela den maximala avvikelsen med medelspänningen eller strömmen och multiplicera med 100% obalans = (Max avvikelse från Genomsnittlig V eller i/genomsnittlig V eller I) x 100
en manuell obalansberäkning är en punkt-i-tid bestämning av spänning eller ström obalans. En motordrivningsanalysator som Fluke 438-II visar spänning eller strömbalans i realtid, inklusive eventuella variationer i obalans.