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ANÁLISIS DE CORRIENTE DE ARRANQUE(INRUSH) CON ANALIZADOR PW3198 DE HIOKI
Reporte elaborado por:
Ing. Oliver Diego González Rodriguez.
Soporte técnico de Hioki en México
Tel 01 (33) 1609 2666
cel 333 874 06 03
Equipo: Analizador de Calidad de Energía
Marca: Hioki Modelo: PW3198
Estándar: Clase A, IEC61000-4-30 Segunda Edición
Procedencia: Japón
Página del Producto: http://www.hiokiusa.com/products.php?productid=3198
Características Técnicas: http://www.hioki.com/product/pdf/PW3198E4-29B.pdf
Presentación del equipo: http://youtu.be/GfREzemrfCc
Capacidad de análisis de Calidad de Energía de 55 semanas contínuas con capacidad de captura de 55000 eventos de calidad de energía con forma de onda de voltaje y corriente.
Sensores de Corriente: De gancho de doble rango (50 y 500 amperes)
Marca: Hioki Modelo: 9661
Procedencia: Japón
Página del Producto y Características: http://www.hioki.com/product/966169/index.html
Antecedentes:
La corriente de arranque (inrush) en dispositivos eléctricos y electromecánicos normalmente excede los niveles nominales de consumo de corriente en estado estable, dicha corriente puede ocasionar problemas en nuestra red de alimentación de energía debido a los disturbios introducidos en el sistema por el tipo de carga tan “grande” que el sistema ve de manera momentánea.
Conocer los niveles y parámetros de las corrientes de arranque de los elementos conectados a la red de alimentación nos puede ayudar a conocer y anticipar los problemas que pudieran generar las reconexiones de dicho elemento.
Los parámetros que nos pueden ayudar a caracterizar nuestra carga transitoria durante este proceso de arranque son:
– Niveles máximos de corriente durante el arranque de la carga.
– Niveles mínimos de caída de voltaje durante el arranque de la carga.
– Tiempo de estabilización de niveles de corriente y voltaje.
– Potencias pico y factor de potencia durante el arranque.
– Distorsión armónica total entre otros parámetros.
Solución propuesta:
Utilizando el analizador de calidad de energía marca Hioki modelo PW3198 en modo de captura de eventos de Corriente Inrush es posible capturar eventos de arranque y graficar durante 30 segundos el comportamiento de corrientes y voltajes de cargas.
Datos de motor:
Motor trifásico de corriente alterna de alta eficiencia.
Marca: IEM Potencia: 50 HP
Voltaje: 440 Corriente: 62.5
RPM: 1770
Fig. 1- Datos de Placa de motor.
Fig. 2 – Motor sometido a la prueba.
Fig. 2.1 – Motor sometido a la prueba con conexiones mostradas.
El motor se encuentra configurado en una conexión en delta para lo cual se configuró el analizador de calidad e energía Hioki modelo PW3198 de la siguiente manera:
Fig. 3- Imagen de pantalla del analizador con configuración de circuito.
Circuito de tres fases a tres hilos con tres medidores con voltaje nominal de 415VCA a 60Hz con nomenclatura de fases ABC.
Para la siguiente imagen se utilizó la configuración:
Relación de voltaje 1 (sin transformador de voltaje), Sensor de corriente de gancho de 500 amperes con relación de transformación 1 (sin transformador de corriente).
Tipo de voltaje desplegado: Voltaje entre fase y fase, Factor de potencia, visualización de Armónicos en niveles, etcétera.
Fig. 4- Imagen de pantalla del analizador con configuración de parámetros.
Enseguida se muestran las pantallas de configuración de captura en gráficas para parámetros de tendencia y configuración de parámetros de captura de eventos (triggers) los cuales, por el tipo de prueba, fueron deshabilitados.
Fig. 5- Configuración de gráfica de parámetros Fig. 6- Comparación de forma de onda deshabilitada. de tendencia cada segundo.
Fig. 7- Parámetros de Frecuencia y RMS deshabilitados. Fig. 8- Parámetros de Voltaje deshabilitados.
Fig. 9- Parámetros de armónicos deshabilitados. Fig. 10- Parámetros de potencia deshabilitados.
Para poder captar las corrientes de arranque junto con su gráfica durante 30 segundos, los únicos parámetros que se configuraron fueron, corriente de Inrush (que es el evento que habilita la gráfica durante 30 segundos).
Fig. 11- Parámetros de corriente habilitados para captura de Inrush.
Cabe destacar que se configuraron algunos parámetros de captura (triggers) extras en corriente para captar variaciones extras en el comportamiento del motor, por ejemplo, habilitamos un trigger I RMS de 30 amperes y una corriente de sensado I RMS(SENSE) para capturar el desempeño del motor durante la desconexión, este trigger de I RMS (SENSE) precisamente nos permite generar eventos durante el cambio de corrientes consumidas por la carga, de tal manera que durante la desconexión del motor, el analizador capturará el evento debido a que la corriente consumida se reduce más de 20 amperes.
Puesta en marcha:Se realizaron varias pruebas de conexión y desconexión del motor para capturar el evento con ayuda del analizador PW3198 de Hioki.
Verifique en la siguiente pantalla los eventos capturados y destaque la información que el equipo ofrece como: el canal en donde se capturó el evento, si es de entrada o salida de evento, la fecha y hora de cuándo se produjo el evento con resolución de milisegundos, el tipo de umbral detectado que causó la detección del evento y el nivel alcanzado.
Fig. 12- Eventos de Inrush capturados después de 2 conexiones del motor.
Fig. 13- Ejemplo de captura de evento de Inrush con 30 segundos de captura en gráfica.
Verifique en la gráfica superior el comportamiento del voltaje y en la gráfica inferior el comportamiento de la corriente durante el evento de Inrush capturado.
Ampliando el tiempo por división en la pantalla del equipo podremos desplegar la gráfica para poder verificar los niveles alcanzados así como las formas de la gráfica.
Fig. 14- Ejemplo de captura de evento de Inrush con gráfica ampliada durante el primer segundo.
Ya en el software de análisis de Hioki modelo 9624-50 PQA-HiVIEW PRO, incluido en el kit de análisis de calidad de energía de Hioki, se procede a importar los archivos generados por el analizador PW3198.
El procedimiento de importar los archivos desde el analizador hasta la computadora puede realizarse por tres vías, ya sea desmontando la memoria SD del equipo e ingresarla a su computador físicamente para copiar los archivos como si fuera una memoria convencional.
También puede transferir los archivos de análisis conectando el equipo a su computador a través de un cable USB proveído con el equipo e incluso puede transferir los archivos de análisis mediante una RED informática, debido a que el analizador incluye un servidor WEB y FTP que le permitirá acceder de manera remota al equipo, ya sea para copiar sus archivos desde el equipo a su computador o ya sea para reconfigurar su equipo, realizar capturas o análisis desde otra ubicación sin necesidad de estar en donde se encuentra el equipo.
Veamos a continuación el resultado del análisis desde la aplicación en el computador.
En la figura número 15 podremos apreciar del lado izquierdo, la lista de eventos capturados por el analizador PW3198, los cuales incluyen información detallada del evento principal y los posibles sub-eventos que se hubieran generado durante el periodo de captura del evento principal sin perder detalles de su red eléctrica.
De lado derecho podemos ver, en la parte superior la gráfica de algún parámetro de tendencia, en este caso vemos el voltaje RMS del canal 1, es decir la fase A.
En la parte derecha inferior podremos ver la captura de la forma de onda (250 ms aprox.) del evento seleccionado en la lista de eventos, que en este caso vemos la forma de onda de corriente inrush. Note que las gráficas son configurables en escala, factor multiplicador en eje Y, canal visualizado así como un sin numero de opciones para realizar un análisis eficiente de los eventos presentados en nuestra red eléctrica.
Fig. 15- Vista de ejemplo del software de Hioki para Análisis de Calidad de Energía
con eventos capturados con el analizador PW3198.
Con el evento Inrush seleccionado, activamos la ventana para realizar el análisis de las gráficas de voltaje y corriente durante los 30 segundos capturados. Esta ventana de análisis se activa en el panel lateral izquierdo en la opción Open Inrush Current Event Graph.
Fig. 16- Habilitación de ventana de análisis para eventos de Inrush.
Dos nuevas ventanas se abrirán para mostrar las gráficas de 30 segundos de captura después del evento de Inrush detectado:
Fig. 17- Ventanas de análisis para Voltajes y Corrientes en eventos de Inrush.
Haciendo click derecho sobre cualquier parte de la gráfica podrá habilitar cursores para medir intervalos de tiempo en las gráficas e incluso podrá exportar la información “cruda” de los datos capturados para visualizarlos, ya sea en archivos de texto o en hojas de cálculo haciendo click derecho nuevamente y seleccionando la opción correcta.
Fig. 18- Click derecho para exportar datos en archivos .CSV.
Fig. 19- Seleccione los datos a guardar en archivo CSV.
Fig. 20- Analice la información cruda en el software de su preferencia.
Fig. 21- Habilite los cursores para medir intervalos de tiempo en las gráficas capturas.
Conclusiones:
Ya sea para realizar análisis de calidad de energía o análisis de corrientes y voltajes de arranque (Inrush) y para obtener características detalladas con múltiples opciones de análisis, captura y flexibilidad en una plataforma de medición y captura, el analizador Hioki modelo PW3198 y el software de análisis modelo 9624-50 PQA-HiVIEW PRO son la mejor opción en herramientas de medición avanzada para satisfacer sus necesidades.
Reporte elaborado por:
Ing. Oliver Diego González Rodriguez.
Soporte técnico de Hioki en México
Tel 01 (33) 1609 2666
cel 333 874 06 03
