motor - proteccion
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7/23/2019 Motor - Proteccion
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Proteccin de Motores
Diseo y Aplicacin de Motores
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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
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 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
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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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
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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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)
150 stage DN1750 BHP vs. Flow
Flow rate - BPDTotalBHP(spgr=0.8
6)
456 Motor % NP amps vs. Load
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
150 stage DN1750 BHP vs. Flow
Flow rate - BPDTotalBHP(spg
r=0.8
6)
456 Motor % NP amps vs. Load
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
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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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