QUALITROL-IRIS POWER É A MAIOR FORNECEDORA MUNDIAL DE EQUIPAMENTOS
PARA MONITORAMENTO E TESTE DE BOBINAS DE MOTORES E GERADORES
Iris Power RFAII-RTM
Analisador Periódico de Fluxo de Rotor: uma ferramenta avançada de segunda geração para descobrir espiras em
curto na bobina do rotor de turbo-geradores e motores síncronos de alta velocidade durante a manutenção.
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Definição de Confiabilidade
IRIS POWER RFAII-R
A tecnologia Iris Power RFAII-R é um analisador de segunda geração de fluxo do rotor, que revoluciona a análise dos dados
de fluxo por fornecer um diagnóstico inicial da condição da bobina do rotor, geralmente, mesmo se a carga do gerador for
constante! Este instrumento portátil pode coletar e analisar dados de qualquer sensor de fluxo em tempo real, fornecendo
aos usuários dados sobre potenciais espiras em curto. A aquisição em alta velocidade, a capacidade de alta resolução e os
algoritmos de análise totalmente novos do Iris Power RFAII-R permitem coletar e analisar dados de uma unidade inteira na
parada ou ativação (com o sinal de sincronismo do eixo conectado). Uma vez configurado, o Iris Power RFAII-R não
necessita de intervenção do usuário e é ideal para traçar o perfil da condição de isolamento do rotor, antes da parada de
uma máquina ou após uma restauração.
BOBINAS DO ROTOR DE GERADORES E MOTORES SÍNCRONOS
RECURSOS
O isolamento em rotores enrolados
deve suportar esforços elétricos,
mecânicos e ambientais severos. Os
problemas de isolamento podem ser
decorrentes de muitos fatores, entre
eles:
Um curto-circuito espira a espira é a
falha mais frequente de isolamento
do rotor. Curto-circuito entre espiras
podem resultar em:
• Análise instantânea da
• desequilíbrio térmico do rotor
levando a vibrações mecânicas
• Capacidade de analisar os
testes em diferentes cargas
para uma previsão mais
precisa da condição da
bobina do rotor, sempre que
necessário
• desgaste mecânico, especialmente
aquele causado for frequentes
ciclos de parada/ativação
• distorção, quebra e migração
devido a carregamento mecânico
centrífugo e expansão/contração
termicamente induzida durante os
ciclos de carga
• superaquecimento devido a uma
sobrecarga / superexcitação ou
resfriamento inadequado ou
reduzido
• superaquecimento local em juntas
soldadas de alta resistência e
espiras em curto
• contaminação no gás de
refrigeração ou no pó de cobre,
resultando em criação de ranhuras
na superfície entre espiras ou na
terra
• sobretensões induzidas a partir de
eventos de sistema ou de circuitos
em fogo em excitadores de
estática.
Uma falha de isolamento pode se
traduzir em conexões elétricas entre
espiras e, finalmente, em uma falha da
bobina na terra.
• desequilíbrio magnético no fluxo
resultando em vibração mecânica
do rotor
• aumento da temperatura do rotor e
posterior degradação do
isolamento
• superaquecimento, resultando em
falha no isolamento e falha de terra
com potencial para uma segunda
falha de terra catastrófica
• incapacidade de alcançar o MVA
nominal para a máquina.
O monitoramento do fluxo
magnético, por meio de sensores de
fluxo magnético no entreferro
permanentemente montados, é uma
tecnologia comprovada em máquinas
síncronas para determinar se
ocorreram curto-circuitos espira a
espira na bobina do rotor. A medição
de fluxo fornece os meios mais
diretos de monitoramento on-line da
condição das bobinas do rotor,
produzindo informações sobre a
integridade do isolamento entre
espiras das bobinas. Essas
informações são primordiais no
planejamento da manutenção,
diagnóstico de vibrações anormais e
verificação da integridade de rotor
novo e rebobinado.
condição da bobina do rotor,
normalmente em qualquer
carga de operação
• Capaz de executar medição
local ou de adquirir,
automaticamente, resultados
ao longo do dia durante
mudanças de carga normais
do gerador, sem a
intervenção do operador
• Funciona com sensor de
fluxo, montado em cunha, ou
com o estator montado em
dente, Iris Power TFProbe™,
que pode muitas vezes ser
reformado com o rotor no
lugar.
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IRIS POWER RFAII-R
TEORIA DO MONITORAMENTO DE FLUXO
O monitoramento de fluxo vale-se de medições do campo
magnético local produzido por cada bobina no rotor. O fluxo de
fuga é determinado pelo total de amperes-espiras de cada
rasgo do rotor. Qualquer mudança de ampere-espiras em uma
bobina decorrente de espiras em curto produz uma alteração no
fluxo de fuga.
Para medir o fluxo de fuga, um sensor de fluxo é
permanentemente instalado no estator. Durante a operação da
máquina, o fluxo de cada rasgo passante induzirá uma tensão no
sensor de fluxo. A dificuldade em medir o fluxo de fuga é que o
fluxo magnético radial principal é de ordem de grandeza
superior ao fluxo de fuga. Para maximizar a sensibilidade a
espiras em curto em todas as bobinas do rotor, os sinas do
sensor de fluxo precisam ser medidos sob condições de carga
diferentes, variando de nenhuma carga a carga total. Em um
Forma de onda de tensão típica de um sensor de fluxo
cruzamento de zero do fluxo total (que é a função da carga real
e reativa da máquina), a sensibilidade ao fluxo de fuga é máxima. Portanto, as leituras de fluxo com o equipamento mais antigo, da
primeira geração, devem ser feitas em vários pontos de carga, dependendo do número de ranhuras em um polo.
O gráfico mostra uma forma de onda de tensão típica de um sensor de fluxo. Cada pico de tensão representa o fluxo de fuga em torno da
bobina do rotor. Um curto-circuito entre espiras em uma bobina reduz os picos associados as duas ranhuras opostas contendo a bobina
com falha. Por meio da análise das formas de onda da tensão em vários pontos de carga do gerador, é possível identificar quaisquer
ranhuras com espiras em curto. A nova tecnologia utilizada no Iris Power RFAII-R normalmente não requer mudanças de carga.
APLICAÇÃO TÍPICA
A condição de isolamento da bobina do
rotor é difícil de ser avaliada durante as
paradas para manutenção menores ou
maiores. O acesso à bobina é
extremamente restrito sem a remoção
dos anéis de retenção e das chavetas.
Os testes fora da linha para detecção
dos locais de espiras em curto e fuga à
terra também podem ser frustrantes e
ineficazes em razão da natureza
intermitente das falhas em velocidade
ou na parada. Por essa razão, medições
on-line são preferíveis a testes e
inspeções off-line.
As medições on-line requerem a instalação
permanente de um sensor de fluxo no
estator para medir o fluxo de fuga no rasgo.
A maioria dos OEM’s de máquina oferecem
um sensor de fluxo conectado a uma
chaveta do enrolamento do estator
projetando-se no entreferro. A Qualitrol-Iris
Power agora oferece um sensor alternativo,
o Iris Power TFProbe, com um transdutor
em placa de circuito impresso pequeno, fino
e flexível fixado em um dente do estator.
O Iris Power TFProbe mede o fluxo total
no entreferro, e não apenas o fluxo de
fuga como fazem os sensores do tipo
mais antigo. O Iris Power TFProbe é fácil
de ser instalado e não requer furação
invasiva das chavetas do estator.
Frequentemente, ele pode ser instalado
com o rotor ainda no lugar! No caso de
máquinas refrigeradas a hidrogênio, os
fios do sensor de fluxo são passados
fora da máquina através de um condutor
hermeticamente vedado.
O Iris Power TFProbe colado em dente do
estator de um turbo gerador
Independentemente da tecnologia do
sensor, dados de sensores de fluxo
permanentemente instalados podem ser
medidos por meio de software, com o
Iris Power RFAII-R, ou com monitores
contínuos on-line como o Iris Power
FluxTrac/7™. Uma vez que os dados são
obtidos, técnicas de análise devem ser
aplicadas para comparar as medições de
fluxo em várias ranhuras do rotor para
determinar a presença de curto nas
espiras.
Iris Power TFProbe
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IRIS POWER RFAII-R
CARACTERÍSTICAS
• Instrumento portátil robusto, com
interfaces USB e Ethernet
• Construído sob medida, aquisição
de dados digitais com alta
resolução e atenuação de bordo
comutável, para máxima
resolução, de medições utilizando
sensor de fluxo de qualquer
fabricante
• Software baseado no Windows™,
de fácil utilização pelo usuário e
para exibição dos dados, análise e
previsão de tendências
• Software de análise capaz de ler e
analisar arquivos de dados de
instrumentos portáteis de outros
fabricantes
• Sistemas disponíveis para
monitoramento remoto e contínuo
• Modo opcional para descobrir
curtos em fossos de rotação com o
rotor em diversas velocidades
• Instrumento opcional que pode
ser utilizado tanto com rotores
enrolados quanto rotores de pólos
salientes
• Aquisição de alta velocidade com
memória profunda para coleta
completa e precisa de dados
Comparação de
polo A e polo B
• Capaz de armazenar mais de
cento e cinquenta formas de onda
de fluxo
• Pode ser sincronizado com um
sinal de frequência de energia ou,
idealmente, a um sinal
sincronizado de eixo externo (fasor
chave)
• Utilização com rotores de 2 ou 4
pólos
• As previsões de curto-circuito em
espiras em qualquer rasgo, muitas
vezes independentemente do
ponto de carga do gerador
durante a aquisição de dados
• Um modo de aquisição de alta
velocidade cria imediatamente
uma tabela de resultados de cada
bobina em cada ponto de carga,
incluindo formas de onda de fluxo
• Modo autônomo onde o Iris
Power RFA//-R pode coletar dados
automaticamente quando o
gerador passa por mudanças
normais de carga
Resultado do Software
mostrando a localização
de curto-circuitos em
espiras
Iris Power RFAII-R, Iris Power TFProbe e Iris Power FiuxTraclI são Marcas Registradas da Qualitrol-lris Power. Windows é
uma marca registrada da Microsoft Corporation nos Estados Unidos e em outros países.
A QUALITROL-IRIS POWER TEM SIDO A LÍDER MUNDIAL NO DIAGNÓSTICO DE BOBINAS DE MOTORES E GERADORES DESDE 1990, FORNECENDO UMA
LINHA COMPLETA DE FERRAMENTAS ON-LINE E OFF-LINE, ASSIM COMO SERVIÇOS DE COMISSIONAMENTO E CONSULTORIA
Iris Power LP
3110 American Drive
Mississauga, ON, Canadá L4V 1T2
Fone: 1-905-677-4824
Fax: 1-905-677-8498
[email protected]
www.irispower.com
www.qualitrolcorp.com
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1385 Fairport Road
Fairport, NY, USA 14450
Phone (585) 586-1515
Fax (585) 377-0220
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