Abbassamento tensione di rete

[mmelettra]

Buonasera,

leggendo varie volte consigli di gente competente ho deciso di chiedervi aiuto per un problema presso un mio cliente.

 

Premessa: la linea in questione ha due motori a corrente continua con uguali caratteristiche elettriche accoppiati meccanicamente, comandati da due azionamenti che lavorano come master e slave, slave comandato in corrente.

Dati di targa motori:

Tensione alternata di rete 690V

Tensione armatura continua 700V

Corrente armatura 1300A

Corrente di campo: 20,8A

Numero di giri motore: 920 con inizio deflusso 720 giri

 

Gli aziionamenti sono da 1700A limitati a 1350 come da corrente nominale dei motori, la rete arriva da un trasformatore dedicato solo a questi motori, tutta linea è stata trasferita in un nuovo stabilimento, prima era perfettamente funzionante.
 

Passo a descrivere il problema riscontrato:

Finchè i motori girano a vuoto tutto sembra regolare, tarati come da caratteristiche raggiungono la velocità nominale deflussando correttamente, il problema nasce quando i motori iniziano a sforzare, all'aumentare della corrente assorbita corrisponde una graduale diminuzione della tensione di rete fino ad arrivare anche a 600V trifase, tutto questo succede molto prima della limitazione di corrente a cui non arrivano, in pratica arrivano ad un totale di 1800A e poi gli azionamenti vanno in blocco di mancanza rete.

 

Secondo voi a cosa è dovuto questo abbassamento di tensione di rete all'aumentare della corrente assorbita?

Forse un problema sul trasformatore? Oppure dall'ente fornitore di energia? Oppure altro?

 

Il cliente ha dubbi sugli azionamenti, ma io credo che con 100V in meno sulla rete sia più che normale l'intervento della protezione, solo che non so più a cosa pensare.

 

Nei prossimi giorni sarò sul luogo dove già sono stato altre volte e vorrei essere preparato, per favore illuminatemi voi.

 

Spero di avere descritto bene il problema.

 

Grazie in anticipo a tutti.

[minore]

scusa la banalità della domanda, non è che è un "banale" problema di caduta di tensione a valle del trasformatore? 

traduco: non è che prima il trasformatore era a 10 metri e adesso è a 100? 

mi sembra difficile però che qualcuno abbia sbagliato a dimensionare la linea

 

[leleviola]

Per capire se c'è un problema alla fornitura della rete bisognerebbe capire come si comporta la media tensione, si abbassa di un valore pari alla medesima % di cui si abbassa sulla bassa tensione oppure sulla media non c'è il medesimo abbassamento %? Se la tensione si abbassa anche sulla media il problema sta sulla fornitura di media, se invece il valore di tensione sulla media non si abbassa il problema potrebbe essere all'interno del trasformatore oppure sulle linee di bassa, questo è da appurare, intanto accertati se il problema è a monte o a valle del trasformatore

[mmelettra]

Era la prima cosa a cui avevo pensato anche a questo, ma ancora non ho osato dirlo chiaramente al cliente perchè mi è stato precisato che il trasferimento è stato fatto tramite un progetto, però niente è banale ed accetto qualunque tipo di consiglio.

Prima sono sicuro che il trasformatore fosse praticamente di fianco agli azionamenti, adesso onestamente non lo so, ma indagherò.

 

Domanda stupida, fosse semplicemente questo a creare il problema, come potrei risolverlo?

[mmelettra]

Ok leleviola, martedì farò questo controllo e come ha detto minore verificherò pure la distanza attuale dagli azionamenti al trasformatore, se fosse un problema dovuto alla distanza non esiste modo di risolverlo se non avvicinando il trasformatore?

[Pierluigi Borga]

Dipende dalle sezioni dei conduttori di collegamento, corde o blindosbarre che siano, quindi alla fine dal PROGETTO se il problema fosse la caduta di tensione lato bassa,

ma lato mt hai una cella misure o qualcosa che ti permetta di verificare tensioni e correnti....al momento del carico ? 

A vuoto in bassa la tensione è vicina al 690 ?

[mmelettra]

A vuoto la tensione è intorno ai 690V, arriva anche a 710V a volte, il problema sorge quando vanno sotto carico.

Quindi potrebbe essere un problema di dimensionamento cavi? Se il trasformatore è più distante i cavi da trasformatori ad azionamenti dovrebbero avere una sezione maggiore per risolvere il problema?

[leleviola]

Appurato che il problema non sia la fornitura di media il problema potrebbe essere anche il trasformatore stesso che potrebbe avere pure dei problemi di isolamento sui suoi avvolgimenti con avvolgimenti in corto tra di loro, in pratica all'aumentare dellla corrente si avrebbe di pari passo un aumento di pari passo del magnetismo che causerebbe effetti vibranti sullo stesso che causano deterioramento dell'isolamento dei singoli avvolgimenti e quindi corto tra le spire degli avvolgimenti e quindi minor tensione generata.

Sono molti anni che il trasformatore è in funzione?  Potrebbe banalmente avere avvolgimenti "shuntati" tra di loro, cioè in corto

[mmelettra]

Leleviola se non sbaglio il trasformatore è in funzione da circa 10 anni, ma mi hanno detto che ogni anno hanno sempre fatto manutenzione e controlli.

 

A dirti la verità mi sta venendo il dubbio sulla distanza del trasformatore dal quadro elettrico nell'attuale stabilimento, anche se dicono che il problema si è verificato solo negli ultimi giorni mentre la linea è in funzione ormai da 6 mesi, ma magari non hanno mai avuto carichi eccessivi e non hanno notato l'abbassamento della rete.

 

Fosse questo, all'uscita del trasformatore dovrei trovarmi i 690V fissi mentre sul quadro no? Quindi andrebbe aumentata la sezione dei cavi?

[Adelino Rossi]

Non farti intimorire dal concetto di progetto, cerca o realizza (se non c'è) uno schema unifilare anche di massima, con quante più nozioni dimensionali possibili.

Il trasformatore dovrebbe avere un commutatore a vuoto, (posto sul primario) dove è possibile regolare entro certi limiti la tensione al secondario, verifica su che posizione si trova il commutatore. Rileva anche i dati della targa del trasformatore, o fai una foto.

[leleviola]

Se il problema è sopraggiunto solo adesso e la linea è così da 10 anni comincerei a preoccuparmi del trasformatore che ha problemi, comunque vai per gradi, appura prima che il problema non sia a monte sulla media e poi passi ad altro

[mmelettra]

Domani inizio a chiedere se hanno schemi elettrici e se possono iniziare a verificare almeno le tensioni, da 10 anni ha lavorato in uno stabilimento dove mai avuto problemi, da 6 mesi è stato trasferito tutto in un altro stabilimento ed effettivamente potrebbe essere cambiata la distanza dal trasformatore.

 

Aggiungo però che lo stesso abbassamento di tensione sulla rete lo hanno anche su un'altra linea simile sotto ad un altro trasformatore, dove però questi abbassamenti al momento non creano problemi, non vorrei farmi fregare dalla cosa che da 6 mesi lavora, secondo me lavorava a correnti più basse e per questo non avevano problemi, ma appurerò anche questo.

 

In qualunque caso secondo voi è da escludere un problema sugli azionamenti o motori?

[Sandro Calligaro]

Se hai verificato che, pur con assorbimento di corrente (lato rete) nella norma, cioè comunque entro il valore per il quale la linea è stata dimensionata, la tensione è anomala, non ci sono molti dubbi sul fatto che qualche problema a monte degli azionamenti ci debba essere.

 

Immagino che tu abbia misurato solo l'RMS.

Forse sarebbe il caso di capire anche che forma d'onda hanno tensioni e correnti di linea...

 

[Adelino Rossi]

In genere la cabina di arrivo MT o AT ha dei tv per la misura di tensione. Fatto salvo i tv per le misure fiscali da non toccare, è facile collegare in parallelo al voltmetro del quadro uno strumento con memoria che registra l'andamento della tensione. Attualmente in commercio c'è ne sono di vari tipi e costano relativamente poco. 

[mmelettra]

Grazie a tutti per i consigli, nei prossimi giorni sarò lì e vedrò se si scopre qualcosa di nuovo, facendo assistenza soprattutto per gli azionamenti mi interessava capire se potesse esserci qualche problema dovuto a quelli che può provocare un problema del genere, se poi riesco ad essergli di aiuto nella risoluzione del problema ancora meglio😁

[Adelino Rossi]

In ogni caso se il problema persiste e devi dare delle risposte riguardanti l'azionamento, la tensione di rete che alimenta gli azionamenti va registrata. va registrata come evento veloce se riguarda abbassamenti istantanei. Se invece è un andamento lungo serve un registratore lento.

[mmelettra]

Grazie per tutti i vostri consigli, alla fine andando sul posto ho rilevato che la protezione che interveniva sugli azionamenti era dovuto ad una scorretta taratura su uno di essi, a quanto pare qualcuno di non autorizzato ha messo le mani senza sapere cosa faceva.

 

in qualunque caso il problema dell'abbassamento di tensione rimane, non mi hanno permesso di fare controlli al trasformatore e tanto meno di entra in cabina di media, ho notato però che hanno lo stesso problema di abbassamento anche su altre linee, quindi penso si possa escludere un problema sul trasformatore anche se meglio verificarlo per sicurezza.

 

Grazie di nuovo per l'aiuto.

[minore]

ci sarebbe da capire se gli abbassamenti di tensione sono una semplice caduta di tensione nei momenti di massimo carico, con sbarre o conduttori aventi sezione insufficiente a mantenere la cdt entro certi limiti quando gli impianti chiedono la piena potenza (magari in simultanea) 

mi azzardo comunque di ipotizzare che gli azionamenti non c'entrino nulla e che probabilmente neanche il trasformatore in se

 

come detto da Adelino, controlla (o fai controllare) la posizione del commutatore di spire che ti regola, solitamente tre gradini di ± 5%, la tensione sul secondario 

[Pierluigi Borga]

Solo in completa sicurezza si può accedere al trasformatore.

Bisogna precisare che per fare operazioni del genere bisogna essere autorizzati ed idonei a lavorare in una cabina di media tensione, previo ovviamente fermo stabilimento e messa a terra delle linee di alimentazione di media tensione nelle rispettive celle, per poter accedere ai locali trafo che dovrebbero essere intrebloccati con chiave, nonché con trasformatori in parallelo verificare il trascinamento dei rispettivi interruttori di bassa. Dopo si può verificare la posizione del commutatore nel caso di trasformatore ad olio se presente, o la posizione della barra di selezione avvolgimento su quelli in resina. 

[Adelino Rossi]

In ogni caso se non si fanno verifiche reali, tutte le  considerazioni possono essere esatte e il contrario di tutto. Se hai dei limiti tecnici o di sicurezza, (vedi quanto scritto da Pierluigi) o di operatività il tuo compito finisce. 

[mmelettra]

Come già anticipato finchè i motori sono fermi la tensione di alimentazione a momenti arriva anche a 710V, l'anomalia si verifica ad alto carico, più assorbono i motori e più cala la tensione, purtroppo succede che in coincidenza di questo gli azionamenti vadano in protezione di mancanza rete, cosa che ritengo possa essere normale vista l'enorme differenza tra la tensione richiesta e quella che si ha realmente.

 

Andando in avaria entrambi gli azionamenti sono praticamente certo che l'anomalia sia giustificata e sia più che normale, ma non è semplice fare capire ai cliente che quando una scheda va in protezione non è per forza sempre e solo un guasto di scheda od errore di taratura. Da qui la risposta che non hanno mai avuto problemi del genere, come dice Adelino senza le opportune valutazioni e verifiche è difficile capire esattamente da dove deriva il problema.

 

A quanto detto dal cliente con alcuni tipi di lavorazione gli azionamenti arrivano in limitazione di corrente e rimangono in limitazione finchè non subiscono un carico improvviso andando in protezione, dando colpa quindi agli azionamenti.

 

Secondo me finchè non si fa in modo di avere un'alimentazione fissa e costante è difficile definire dove stia il reale problema.

[Livio Orsini]

17 minuti fa, mmelettra scrisse:

Secondo me finchè non si fa in modo di avere un'alimentazione fissa e costante è difficile definire dove stia il reale problema.

 

Sul manuale di uso, manutenzione ed installazione del convertitore sicuramente sono riportati i valori minimo e massimo della tensione di ingresso.

Il funzionamento del convertitore è garantito solo entro questi limiti.

Basta misurare il valore di tensione in ingresso e confrontarlo con questi dati.

Di fronte a questo anche il più ignorante dei clienti non può recriminare.

Però se il convertitore è previsto per una tensione nominale di 690 V, deve lavorare almeno entro valori compresi tra 586V e 793V, salvo sia stato esplicitamente dichiarato differentemente sulle specifiche (manuale di uso)

 

Altra considerazione i

il 6/5/2018 at 22:17 , mmelettra scrisse:

Gli aziionamenti sono da 1700A limitati a 1350 come da corrente nominale dei motori,

 

e anche:

 

il 6/5/2018 at 22:17 , mmelettra scrisse:

tutto questo succede molto prima della limitazione di corrente a cui non arrivano, in pratica arrivano ad un totale di 1800A

 

Qui c'è una contraddizione.

Se il convertitore è limitato a 1350A non può erogare di più;

Se un convertitore è da 1700 A di taglia, potrà erogare una corrente maggiore solo per pochi secondi (corrente di picco).

[mmelettra]

Scusa Livio, qui è un errore mio che nell'ultimo messaggio non ho precisato degli aggiornamenti.

 

Inizialmente il problema era quello descritto, gli azionamenti sono limitati ognuno a 1350, il problema succedeva prima della limitazione, ma avevo trovato una taratura errava dello slave.

 

Adesso invece a distanza di una decina di giorni hanno chiamato perchè sono di nuovo andati entrambi in protezione mancanza rete con la descrizione dell'ultimo messaggio, cioè dicono che lavorano a 2700A totali come da limitazione impostata, poi se hanno un carico improvviso intervengono e protezioni. Quando ero lì dieci giorni fa ho fatto tutte le verifiche e le limitazioni impostate funzionavano perfettamente, questo problema mi sembra strano e non dovuto alla limitazione di corrente degli azionamenti. Aggiungo una cosa che ho notato non avere scritto in precedenza, l'alimentazione trifase alla potenza degli azionamenti è di 690V mentre i sincronismi sono alimentati a 400V tramite autotrasformatore.

[Livio Orsini]

1 ora fa, mmelettra scrisse:

purtroppo succede che in coincidenza di questo gli azionamenti vadano in protezione di mancanza rete, cosa che ritengo possa essere normale vista l'enorme differenza tra la tensione richiesta e quella che si ha realmente.

 

No, non è normale se la tensione rimane entro i limiti previsti.

Ma sei proprio sicuro che questi convertitori (azionamento è il complesso convertitore, motore e trasduttore di velocità) vadano in protezione mancanza rete?

Forse mi è sfuggito, ma non ho visto ne marca ne modello dei convertitori; è possibile conoscerlo?

15 minuti fa, mmelettra scrisse:

cioè dicono che lavorano a 2700A totali come da limitazione impostata,

 

Scusa dove misuri questa corrente? Sulla linea di alimentazione?

Ogni convertitore dovrebbe avere la sua uscita di misura di corrente, dovresti misurare quella che è la corrente reale erogata dal convertitore.

[mmelettra]

Livio i convertitori sono Nidec (Ansaldo) digitali tipo SPDM, la protezione è P0, da manuale protezione di mancanza rete e non è escludibile. Magari mi sbaglio, ma andando entrambi in protezione contemporaneamente ero propenso ad escludere un problema interno o di taratura, tra l'altro quando sono stato lì ovviamente il problema non si è mai presentato, ho monitorato tutte le alimentazioni interne non trovando anomalie

 

I 2700A sono la somma delle correnti in continua dei due motori misurata in uscita dai convertitori, sto ancora aspettando ulteriori aggiornamenti e chiarimenti su quanto successo ieri.