Análisis y manejo de disparos de motores por caída de tensión en el suministro eléctrico.

1. Fenómeno de falla
En marzo de 2025, durante la operación de descarga por circulación externa de un proyecto de silo de acero para cenizas volantes, el motor del recolector de polvo en la parte superior del silo se disparaba con frecuencia debido a fallas, lo que dejaba el recolector de polvo inoperable. El personal del lugar informó lo siguiente:

(1) El motor del colector de polvo se dispara ocasionalmente durante el arranque.

(2) El motor del colector de polvo se disparó después de aproximadamente 1 a 2 horas de descarga de circulación externa del silo de acero.

(3) Cuando se disparó el motor del colector de polvo, la corriente de funcionamiento mostrada por el protector del motor fue de 40 A.

(4) El colector de polvo del sitio era del tipo PPCS32-6, con los siguientes datos principales en su placa de identificación: ventilador centrífugo tipo 9-26 8D, caudal 8792-11320 m³/h, presión total 3834-3638 Pa; Motor colector de polvo tipo Y2 180M-4, potencia nominal 18,5 kW, corriente nominal 36 A. 2. Análisis de causa raíz y registro de datos
Según los comentarios del sitio, nuestra empresa envió inmediatamente profesionales relevantes al sitio para investigar la causa de la falla desde los siguientes aspectos:

2.1 Inspección mecánica

(1) Si la instalación del acoplamiento entre el motor y el reductor cumple con los estándares;

(2) Gire el rotor del ventilador para comprobar si hay raspaduras o fricción;

(3) Si el nivel de aceite del cojinete reductor es normal;

(4) Si la bolsa recolectora de polvo está dañada;

(5) Si los parámetros del equipo entregado son consistentes con los parámetros de diseño.

2.2 Inspección eléctrica

(1) Utilice un medidor de resistencia de aislamiento para comprobar si el aislamiento del cable y el motor cumple con los requisitos;

(2) Verifique si la conexión del cable es segura y si hay algún contacto deficiente;

(3) Verifique la configuración de los parámetros del protector del motor.

2.3 Registro de datos operativos relevantes
Después de la inspección por parte del ingeniero del equipo, no hubo problemas con las piezas mecánicas y se encontró que las piezas eléctricas, incluido el aislamiento del cable y el motor y las conexiones de los cables, no presentaban problemas. Dadas las fallas de disparo ocasionales que ocurren durante el arranque del recolector de polvo, para garantizar un arranque y registro de datos sin problemas, la corriente operativa del protector del motor se cambió de 36 A a 40 A (es decir, 1,1 veces la corriente nominal del motor). Los datos registrados durante el funcionamiento del colector de polvo son los siguientes:

(1) Voltaje de la fuente de alimentación cuando el equipo no está funcionando: el voltaje de la fase AB es 399 V, el voltaje de la fase AC es 397 V y el voltaje de la fase BC es 398 V.

(2) Datos de 4 horas de funcionamiento sin carga: corriente de fase A 34,1 A, corriente de fase B 34,6 A, corriente de fase C 33,9 A; Voltaje de fase AB 388 V, voltaje de fase AC 386 V, voltaje de fase BC 387 V; temperatura máxima del cuerpo del motor 73,2 ℃, temperatura máxima del cojinete del motor 70 ℃. (3) Datos del colector de polvo funcionando durante 90 minutos durante la descarga por circulación externa del silo de acero: corriente de fase A 40,2 A, corriente de fase B 39,5 A, corriente de fase C 39,8 A; Voltaje de fase AB 354 V, voltaje de fase AC 351 V, voltaje de fase BC 356 V; Temperatura máxima del cuerpo del motor 81,4 ℃, Temperatura máxima del cojinete del motor 77 ℃.

3. Análisis de la causa A través del análisis de datos anterior y las pruebas con pinza amperimétrica, se encontró que cuando el silo de acero descarga material externamente, el voltaje de la fuente de alimentación trifásica cae de aproximadamente 398 V (voltaje sin carga) a aproximadamente 354 V (voltaje de carga). Al mismo tiempo, la corriente del motor del colector de polvo y la temperatura del motor aumentan ligeramente en comparación con las condiciones sin carga. Según GB 50052—2009 "Código de diseño para sistemas de distribución y suministro de energía", en condiciones normales de funcionamiento, la desviación de voltaje permitida en los terminales del motor es ±5% del voltaje nominal del motor. Como se muestra arriba, el voltaje de funcionamiento real del motor del colector de polvo es mucho menor que su voltaje nominal, con una desviación de voltaje de aproximadamente -11%, lo que no cumple con el requisito de ±5% del voltaje nominal en GB 50052-2009. Según la fórmula de cálculo de potencia P = √3UIcosφ, una caída de voltaje a 354 V hará que la corriente del motor aumente directamente a aproximadamente 40 A. Dado que la corriente real del motor ya es mayor que el valor establecido del protector del motor de 36 A, la protección contra sobrecorriente se dispara. Nota: Cuando el material del silo de acero circula externamente, el motor del colector de polvo está controlado por un protector del motor, mientras que otros equipos están controlados por un convertidor de frecuencia.

Tras la inspección, se encontró que las siguientes razones causan el bajo voltaje de suministro de energía del motor del colector de polvo:

(1) El suministro de energía entrante al cuarto eléctrico del silo de acero es un suministro de energía temporal, con una distancia de aproximadamente 500 m desde la fuente de energía hasta el cuarto eléctrico.

(2) Si solo está funcionando un único equipo, el suministro de energía proporcionado por la sala eléctrica del silo de acero cumple con los requisitos de energía del equipo. Sin embargo, durante la descarga por circulación externa de materiales del silo de acero, el equipo involucrado en la operación incluye un motor recolector de polvo de 18,5 kW, un soplador Roots de 75 kW y dos sopladores Roots de 90 kW. En este momento, el suministro de energía proporcionado por la sala eléctrica del silo de acero es insuficiente para satisfacer los requisitos de energía del equipo.

(3) Este proyecto está en construcción y otros equipos eléctricos temporales en el sitio obtienen energía de la sala eléctrica del silo de acero. Existe una alta probabilidad de que estos equipos eléctricos temporales funcionen simultáneamente con la circulación de material externo.

4. Contramedidas y efectos
Reemplace el punto de fuente de energía principal del cuarto eléctrico del silo de acero lo antes posible. Antes de conectar la nueva fuente de alimentación, está prohibido el funcionamiento simultáneo de equipos eléctricos.

En noviembre de 2014 se puso oficialmente en funcionamiento la subestación recién construida para este proyecto. El suministro de energía al cuarto eléctrico del silo de acero se cambió para introducirse desde el cuarto eléctrico de molienda, con una distancia de aproximadamente 60 m entre el cuarto eléctrico de molienda y el cuarto eléctrico del silo de acero. Después de conectar la fuente de alimentación principal a la sala eléctrica del silo de acero usando un cable del mismo tipo y especificaciones que el cable de alimentación temporal, el voltaje de la fuente de alimentación durante la descarga de circulación externa del silo de acero se estabilizó entre 390 y 399 V, el equipo en el sitio funcionó normalmente y el motor del colector de polvo ya no experimentó disparos por sobrecorriente.