Estudio de puesta a tierra y monitoreo de calidad de la energía tras fallas repetidas de variadores en una cervecería, centro sur de Texas (2021-2022)

Los variadores de frecuencia se quemaban una y otra vez en una cervecería del centro sur de Texas. En septiembre de 2021 la cervecería nos pidió dos cosas: un estudio de su puesta a tierra y un periodo de monitoreo de calidad de la energía, con un plan de acción al final.

196 mediciones de tierra en dos días

El 12 y 13 de octubre de 2021 hicimos un estudio de puesta a tierra punto a punto. Desde puntos de referencia como la varilla principal de tierra, la barra de tierra del cuarto eléctrico y los centros de control de motores de la sala de cocimiento y de las bodegas, medimos la resistencia hacia tableros, motores, variadores, desconectadores, transformadores, tanques y postes estructurales, 196 lecturas en total, y a cada una le restamos la resistencia de los cables de prueba. La mediana fue de cerca de 0.6 ohm. Treinta y dos lecturas superaron 1 ohm, y tres estaban prácticamente abiertas: un cargador de baterías sin tierra y con óxido en la conexión, un motor sin ninguna tierra y un variador que mostró una tensión residual alta en lugar de una resistencia.

Doce puntos por corregir

El informe señaló doce ubicaciones. Además de las tres lecturas abiertas, incluyeron desconectadores y motores con lecturas de unos 2.8 a 4.3 ohms, un cable de tierra flojo en un motor, una abrazadera de tierra inadecuada, una tierra rota con señales de calor alto, una caja de control de bomba con moho que necesitaba limpieza y un calentador, y corrosión con líquido acumulado en una interfaz de levadura a cerveza. Algunos son problemas de corrosión en curso y, si no se atienden, aumentan el riesgo de descarga además de dañar el equipo.

Calidad de la energía: no era la causa principal

La distorsión armónica de tensión en los alimentadores primarios de la planta de embotellado fue de cerca de 2% a 3% según la carga en operación, por debajo de la guía habitual de 5%. En los tableros de control se mantuvo cerca de 3%. No se registraron eventos de calidad de la energía durante el monitoreo. Aun así, los armónicos moderados agregan calor dentro de los gabinetes de control, y ese calor debe retirarse con ventiladores, disipadores o aire acondicionado. El conjunto completo de datos se entregó a la cervecería en un formato que su personal podía abrir y ordenar.

Qué recomendamos

Corregir los doce problemas de tierra. Reparar los aires acondicionados de los gabinetes, porque el calor y la humedad constantes del ambiente destruyen los variadores. Instalar filtros de línea en cualquier variador de reemplazo, usar variadores de más pulsos en motores de 50 hp o más, e instalar calentadores en los gabinetes de control ubicados donde la temperatura baja de unos 45 °F. El informe se emitió en febrero de 2022.

Servicios relacionados

La parte del monitoreo se describe en la página de estudios de calidad de la energía y de armónicos.

La parte de pruebas se describe en nuestra página de pruebas del sistema de puesta a tierra. Conexiones flojas y corroídas como estas también aparecen en las inspecciones termográficas.