Motor - Proteccion

7/23/2019 Motor - Proteccion

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Proteccin de Motores

Diseo y Aplicacin de Motores


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Slide 2

En esta seccin revisaremos la proteccin apropiada

para los motores BES operando a condiciones de fondo. Los controladores de motor pueden proveer proteccin

desde lo mas simple hasta arreglos muy sofisticados.Los controladores sencillos estn basados en controlar

condiciones sobre-carga y baja-carga solamente.

Los controladores mas avanzados controlan todos los

parmetros operacionales incluyendo: corriente de 3fases y voltaje, fase a tierra, factor de potencia, kw,rotacin en reverso y muchas otras.



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En cada tipo de controlador, las protecciones de sobre-

carga y baja-carga son de primordial importancia y escrtico que ambas estn correctamente ajustadas paraproteger apropiadamente el motor de algn problema.

Como una regla prctica, la sobre-carga y baja-cargason usualmente ajustadas en +15% and -20%respectivamente de la corriente de operacin.



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Aunque no es la intencin dar una gua completa de

ajustes de sobre-carga y baja-carga, daremos unvistazo a algunos ejemplos particulares donde lasreglas prcticas de ajuste pueden ser inapropiadas.

Veamos un caso particular: Digamos que tenemos unabomba DN1300 de 145 etapas produciendo un fluido degravedad 1.0 ; el motor es serie 456 tipo PK 50 Hp, 885V,35.5A motor. Deberamos ajustar S/C (O/L) a 115de 35.5A y la B/C (U/L) a 80 de 35.5A?



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De las curvas de arriba , podemos ver que esta bomba

solamente requiere unos 45 HP at BEP flow. Esto ser cerca

del 90% de la capacidad del motor la cual significa que el motorsolamente necesita 32 amps en vez de 35.5 (valor de placa).

Esta debera ser la base para los clculos y ajustes.

0500

1,0001,500

2,000

25

30

35

40

45

50

145 s ta ge DN1300 BHP vs . Flow

Flow rate - BP DTotalBHP(spgr=1.0

)

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

456 Motor % NP a mps vs. Loa d

FractionofNPA

mps

% of Full Loa d



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Si la baja-carga es ajustada a 80% y la sobre-carga a 115%,

estos ajustes seran 25.6 amps y 36.8 amps respectivamente.

Protegera esto la unidad?

0500

1,0001,500

2,000

25

30

35

40

45

50

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

145 stage DN1300 BHP vs. Flow

Flow rate - BPDTotalBHP(spgr=1.

0)

456 Motor % NP amps vs. Load

FractionofNPAmp

s

% of Full Load



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Note que al cierre, la bomba necesitar unos 28 Hp lo cual es

56% de la capacidad del motor. El motor debera requerir 62%

del valor de placa o 22 amps. Ya que la B/C est ajustada a

25.6, el motor deberia apagarse en B/C si el pozo es cerrado.

0500

1,0001,500

2,000

25

30

35

40

45

50

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Shut-in Well


Flow rate - BPDTotalBHP(spgr=1.0)


FractionofNPAmp

s

% of Full Load



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Note que con la bomba en condiciones de no flujo (bloqueada)

NO es una condicin de motor sin carga. Que amperaje

esperara para este motor si el eje de la bomba estuviera roto a

la entrada de la bomba (una condicin verdadera de no carga

en la bomba)?

0500

1,0001,500

2,000

25

30

35

40

45

50

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1



0)


FractionofNPAmp

s

% of Full Load



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Slide 9

Para el motor operar a baja-carga, debera solicitar el 33% de la

corriente nominal de placa, o en este caso, 11.4 amps. Esta es

una buena indicacin de un eje roto. Sin embargo, an si la

corriente es mas alta que este valor, todava podra ser un eje

roto; por lo tanto no use este indicador nicamente.

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

No-Load

0500

1,0001,500

2,000

25

30

35

40

45

50



0)


FractionofNPAmp

s

% of Full Load



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Veamos otro caso: Digamos que tenemos una bomba

DN1750 de 150 etapas produciendo un fluido con unagravedad de 0.86. El motor es serie 456 tipo PK, 50 Hp,885V, 35.5A. Deberamos ajustar S/C (O/L) a 115%

35.5A y B/C (U/L) a 80% de 35.5A?



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De las curvas mostradas, podemos ver que esta bomba

requerir solamente unos 47 HP en BEP. Esto dara un 94% de

carga sobre el motor, lo cual significa que el motor solicitara

solamente 34 amps en vez de los 35.5 amp de valor de nominal

de la placa. Esta debera ser la base de nuestros clculos.

0500

1,0001,500

2,0002,500

3,000

30

35

40

45

50

55

60

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1(Top line is for spgr=1.0)

(Remember to Correct

for specific gravity)


Flow rate - BPDTotalBHP(spgr=0.8

6)


FractionofNPAmp

s

% of Full Load



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Note que el cierre, la bomba requerir unos 37 Hp lo cual es un

74% del valor nominal del motor. El motor solicitara el 79% del

valor de corriente nominal de placa es decir 28 amps. En vista

que la B/C esta ajustada a 27.2, el motor no se disparar en B/C

si el pozo es cerrado. En este caso deberamos ajustar la B/C a

un valor mas alto.

0500

1,0001,500

2,0002,500

3,00030

35

40

45

50

55

60

020

4060

80100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1(Top line is for spgr=1.0)

Shut-in Well


Flow rate - BPDTotalBHP(spg

r=0.8

6)


FractionofNPAmps

% of Full Load



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Para una bomba DN4000, los

BHP al cierre del pozorealmente se incrementan

de tal manera que una

proteccin de baja-carga noprotegera esta bomba por

cierre del pozo y

deberamos buscar otroajuste para proteger

apropiadamente la bomba.

Capacity - Barrels per Day

DN4000 400 Series Pump - 3500 RPM

PumpOnlyLoad

5

10

15

0.50 25

50

HeadCapacity

20

25

1.00

0 2500 4000 60003000

75

20001000500 1500 3500 4500 5000 5500

1.50

HPMotorLoad

Pump

OnlyEFF

Head

Feet


P i d M


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El punto es que estas reglas prcticas no siempre son

adecuadas. Cada aplicacin debe ser consideradaindependientemente para asegurar que los ajustesseleccionadas sean adecuados para proteger

apropiadamente el equipo de fondo.


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