Estudio de caso - Efecto de las sobrecargas inducidas por servicios públicos- (Un molino de acero con variadores de velocidad); Crédito de la foto: dpncanada.com

Problema

Un molino de acero con variadores de velocidad (VSD) tenido problemas de desconexión frecuente de los VSD con la indicación 'sobretensión en la línea de CA'. Cada disparo causó graves trastornos de la producción y dio lugar a una considerable pérdida económica debido a la pérdida de producción.

Medidas en estado estacionario por cierto voltímetro RMS mostraron que la tensión era normal y dentro del rango de funcionamiento especificado del VDS. A continuación, un monitor de la línea eléctrica se utilizó en el cuadro de distribución de alimentación de los VSD y el alimentador de corriente de entrada al molino. En ambos lugares, los monitores mostraron sobretensiones transitorias de forma de onda amortiguada tipo oscilatorio con una amplitud inicial de por encima 2.0 podría y un zumbido de frecuencia de alrededor de 700 Hz.

El momento de perturbaciones coincidió con el cierre de los bancos de condensadores en la subestación utilidad de la alimentación de la fábrica de acero (consulte la Figura 1a debajo).

Figura 1a - acuerdo de distribución

Análisis

Se confirmó por el fabricante VSD que los VSD se proporcionan con protección contra sobretensiones configurar para funcionar a 1.6 tensión de la PU para perturbaciones que excedan 40 ms.

Cabe señalar que el cambio en un banco de condensadores en los resultados carga de alta corriente de arranque. Cuando esta corriente pasa a través de la línea de la inductancia L, una subida de tensión momentánea produce. Además la interacción del condensador C con resultados inductancia L en un flujo oscilatorio de corriente, que se amortigua por la resistencia R en el sistema.

La perturbación oscilatoria superpuesta sobre la onda normal de tensión a frecuencia industrial causó la protección contra sobretensiones para operar.

Solución

La solución reside en la reducción del pico transitorio a un valor que está por debajo del umbral de protección contra sobretensiones.

Esto se logró en este caso, mediante la instalación de un Dispositivos protectores contra sobretensiones (SPD) en cada VSD. El SPD sujeta el transitorio hasta un valor máximo de 1.5 pu evitando así el funcionamiento de la protección contra sobretensiones.

Figura 1b - Después de adiciones
Otra posible solución habría sido instalar un inductor L1 en el circuito de conmutación del condensador durante unos segundos y luego derivar por conmutar S.

Dado que el voltaje visto por el alimentador de entrada a la fábrica sería la combinación a través de C y L1, el transitorio tendrá una amplitud menor. Sin embargo, esta solución va a pedir la cooperación de la utilidad, ya que implica un equipo adicional para ser instalado por ellos (consulte la Figura 1b anterior).

Referencia: Puesta a tierra Práctico, Bonding, Blindaje y protección contra sobretensiones - G. Vijayaraghavan, Mark Brown y Malcolm Barnes (Obtenga su harcopy de Amazon)