Prueba Aislamiento Motores Skf

8/10/2019 Prueba Aislamiento Motores Skf

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Mantenimiento PredictivoElctrico

Anlisis Esttico

1er Encuentro de Mantenimiento Predictivo

26 de Abril 2012, El Salvador

Wilmar Len Pea

Condition Monitoring Portables & Baker - Product Manager

SKF Latintrade


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Tecnologa Equipos SKF Baker

Estticos

Cortesa: Root Cause Analysis EASA


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Tecnologa de pruebas Estticas


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Pruebas Elctricas Estticas aplicadas a Motores

Evaluacin de la condicin delaislamiento:

1.

Prueba de resistencia hmica

2. Resistencia aislamiento a tierra,IEEE 43

3. ndice de polarizacin (IP)/Absorcin

dielctrica (AD) , IEEE 434. HiPot

(Step

Voltage), IEEE 95

5.

Surge o Impulso, IEEE 522


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Matriz de Equipos Baker

Estticos


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1. Resistencia hmica

Para poder realizar la prueba de resistencia Ohmica se requiere

contar conun equipo muy preciso.

El xito para poder obtener un buen valor de resistencia hmica es llevandouna tendencia de su comportamiento.

Para asegurar una buena lectura de la resistencia el equipo debe tener lacapacidad de leer hasta 0.001 ohm

y aplicar varios amperios a bajas tensiones(voltajes).

Para lograr lo antes mencionado, el mejor mtodo a utilizar sera el depuente Kelvin

Los equipos de Baker Instruments cuentan con las capacidades para poder realizar laMedicin de resistencia ohmica de manera muy exacta


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Delta R


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Diferentes nmeros de vueltas en una bobina por fase.

Diferentes dimetros de cobre (alambre)

Altas resistencias en las conexiones Cortocircuito entre espiras Espiras quebradas

Problemas a identificar con medicin deresistencia hmica


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2. Prueba de resistencia de Aislamiento a Tierra


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Un poco de concepto

La prueba de meg-ohm

permitir

identificar problemas como: Determina si elmotor fallo a tierra, contaminacin por superficie, humedad, etc.

Esta prueba no puede asegurar el estado del motor: si esta 100% bueno,encontrar fallos espira a espira, encontrar fases abiertas, fallas entre fases.

CARACTERISTICAS:

Altamente sensible a la temperatura y humedad Para que los datos sean consistentes se debe corregir el valor por temperatura Motor limpio es mejor Solo brinda informacin de cortocircuitos a tierra (no entre espiras).

La prueba de Meg-Ohm debe realizarse con la temperatura corregida a40C

PI= IR10min / IR1min.


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Tensiones de prueba (IEEE 43-2000)

V LINEA (AC) V PRUEBA (DC)

< -

1000 500

-

1000-2500 500-1000

-2500-5000 1000-2500

-5000-12000 2500-5000

>-12000 5000-10000


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3. ndice de Polarizacin

La prueba de ndice de polarizacin busca evaluar lo siguiente: Determina la elasticidad del aislamiento a tierra. Los sistemas de aislamiento viejos polarizan muy rpido. Los sistemas de aislamiento nuevo no polarizan rpido.

Una vez ms esta prueba solo detectar

problemas a tierra y no problemas entreespiras.


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Curva de PI Correcta


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Curva de PI defectuosa

Motor con problemas


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Absorcin Dielctrica

Debido a que los nuevos sistemas de aislamiento no polarizan mucho se invento la pruebade absorcin dielctrica (AD).

IEEE 43-2000

Si IR a 1 min. es mas grande que 5000 Mohms, el IP puede no ser significativo. En estos

casos el IP debe ser descartado como medida de la condicin del aislamiento.

AD= IR3min / IR30 seg.


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Precauciones durante esta prueba de PI/AD

Las pruebas de IP/AD son muy difciles de realizar correctamente. Antes de tomar unconclusin sobre los resultados que muestren las pruebas de IP o AD deberamos detener en cuenta lo siguiente:

El aislamiento se debera de polarizar?

Esta el motor contaminado (Hmedo, sucio, sustancias qumicas, etc) La corriente inicial de fuga es insignificante.

Nota:

Posterior a la pruebas de IP/AD los motores quedan polarizados. Para depolarizarla elmotor debe de colocarse a tierra por un tiempo mayor al de la prueba.

Ambas pruebas nos indicaran problemas de aislamiento a tierra deteriorado o dbil. Un motor seco puede exceder los 20mil meg-ohm

fcilmente a 10 minutos.

El instrumento tiene que ser capaz de medir al menos 20mil meg-ohms. Es preferibleque pueda medir hasta 50mil meg-ohms

Aislamientos resecos, endurecidos, fragilizados, etc.


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Tensiones de prueba para IP/AD (IEEE 43-2000)

V LINEA (AC) V PRUEBA (DC)

< -

1000 500

-

1000-2500 500-1000

-2500-5000 1000-2500

-5000-12000 2500-5000

>-12000 5000-10000


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Valores recomendados por norma IEEE 43-2000

NEMA CLASE A 1.5

NEMA CLASE B 2.0

NEMA CLASE F 2.0

NEMA CLASE H 2.0


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Algunos consejos prcticos

1.

El aislamiento bueno debera de exceder fcilmente los 20 Megohms.2.

Cuando se le hace seguimiento continuo a un motor es suficiente

que el IP sea 1.

3.

La temperatura debe estar por debajo de 40C

pero por encima de la temperaturaambiente. Esto reducir

la posibilidad de condensacin incrementando la corriente

de fuga superficial.4.

Las corrientes de fuga suelen ser muchas veces por hmedad

en la caja deconexiones.

5.

Es recomendado (Industry

Standard) que el voltaje de PI sea igual o exceda el valornumrico de voltaje de tensin de trabajo.

6.

Los motores y generadores pequeos suelen polarizarse antes de los 10 minutos.

7.

Se recomienda que se realice prueba de IP a motores por encima de 100 HP.

8.

Motores menores a 100 HP se recomienda realizar AD.

9.

Para el ensayo de AD los tiempos de anlisis pueden variar sin embargo es unaexcelente usar el de 3 minutos y 30 seg.


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4. Prueba HiPotensayo

destructivo?


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Aislamiento esperado

Cuando evaluamos un motor elctrico realizando pruebas estticas esperamosobtener:

Elevada rigidez dielctrica Capacidad de conservar las propiedades del aislamiento.

Vida til esperada segn normas del sistema aislamiento:100.000horas@Temperatura Mxima segn clase de aislamiento.

Ti d b HiP


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Tipos de prueba HiPot

Existen 3 tipos de pruebas HiPot que se pueden realizar.1.

Prueba de HiPot Convencional.-

es la que permite llegar de manera muy rpida ala tensin de prueba. Se puede utilizar para la fabricacin de bobinas y cables.

2.

Prueba de HiPot Rampa.-

Es la prueba que permite elevar el voltaje de manera

mas lenta (fijado por el usuario). Permitiendo de esta manera identificar las fugas decorriente en la superficie sin necesidad de alcanzar un nivel crtico.

3.

Prueba de HiPot Step Voltage.-

Es la prueba menos estresante que las otrasdebido a que el voltaje a aplicar y el intervalo de tiempo es preestablecido por elusuario. Esto permite que las fugas de corrientes tambin se estabilicen.

P i i i d l P b Hi t


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Principio de la Prueba Hipot

Solo evala el aislamiento entre los conductores y la pared de la ranura delncleo estatrico. Provee informacin valiosa de la fuerza dielctrica delaislamiento.

NO detecta fallas entre vueltas/espiras o cortos.

Se recomienda que el devanado este seco y limpio antes de iniciarla. Carcazadel motor debe estar aterrizada.

RTD y otros devanados deben estar aterrizados.

Debe estar aislado de equipo electrnico.

Baker Instruments recomienda utilizar HiPot del tipo Step Voltage enmotores elctricos

Tensin de Prueba Hipot


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Tensin de Prueba Hipot

5 Prueba de Impulso Surge


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5. Prueba de Impulso Surge

No es un concepto nuevo. Los primeros ensayos se realizaron en 1936.Desarrollado por General Electric

& Westinghouse.

Que podemos identificar con Surge Test

Con surge Test se puede identificar problemas de dbil aislamientoentre: espira a espira, fase a fase, bobina a bobina.

Principio de la Prueba Surge


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La prueba de surge consiste en aplicar por tiempo de subida muy

rpidos altosIMPULSOS de corrientes a los bobinados.

Este impulso de corriente provocara una diferencia de tensin entre espiras queson parte del bobinado.

Si el aislamiento entre 2 espiras, fases o bobinas es muy dbil, la diferencia devoltaje es bastante alta se creara un arco elctrico.

El arco elctrico provocara un cambio en el patrn de la onda que muestre elequipo.

La prueba de impulso se realiza con un generador de impulsos y una pantalladonde se mostrara el patrn de la onda formada por el aumento de los impulsos.

Los cambios de la forma de onda cuando existe un problema entre

espiras puedeser: un desplazamiento del patrn de onda a la izquierda o una disminucin en laamplitud de la onda.

El patrn de la onda observada durante una prueba de impulso o surge estadirectamente relacionada con la inductancia de la bobina. Hay otros factores queinfluyen en el patrn de la onda pero la inductancia en la principal.



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Cuando existe un corto entre espiras entonces habr

menos vueltas en una bobina loque ocasionara un cambio en la inductancia de la bobina y un aumento de la frecuencia.

El voltaje o amplitud del patrn de onda disminuye por el cambio en la inductancia. Estoes determinado por la siguiente frmula: Donde la corriente vara con el tiempo.

Cuando el aislamiento entre espiras es dbil el resultado es un arco de baja energa uncambio en la inductancia. Cuando esto ocurre el patrn de la onda se vuelve inestable,

puede cambiar rpidamente a la izquierda y a la derecha y de nuevo volver a la posicinoriginal.

Resultado de Surge Bueno


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Resultado de Surge Bueno

Resultado negativo


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Resultado negativo

Prueba Surge realmente Anlisis de Condicin


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Prueba Surge

realmente Anlisis de Condicin

Tensiones de Prueba Surge
http://../MOV09931.MPGhttp://../MOV09931.MPG


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Tensiones de Prueba Surge

Problemas importantes a detectar con Pruebastti


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estticas

Diferencias de impedancia de BobinasAterrizamiento

de alguna o varias Lneas a tierra

Determina la elasticidad del aislamiento a tierra.Bobinados Hmedos, sucios, contaminacin.Estado Aislamiento entre Bobinas de una misma fase o

fases diferentes.Corto entre espiras de una misma fase o entre fasesdiferentes.

Las 4 Partes


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Las 4 Partes

Taller deReparacin

yMantto

SKF

Distribuidor

autorizado

SKF

Cliente

Programa CRECertified Rebuilder

Electrical Motors


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