Probabili anomalie alimentazione ipotizzate ma non rilevate

[ETR]

Ciao a tutti, do una maggiore spiegazione in merito al titolo.

 

Su una nuova installazione, abbiamo riscontrato una serie di anomalie (intese come tali, perché si manifestano e spariscono) che le apparecchiature che ne sono interessate, rilevano TUTTE come disturbi EMC.

 

Il problema si è manifestato, non immediatamente all'avviamento ma solo dopo alcune settimane. Le apparecchiature interessate, sono ormai state installate in diversi siti e per anni, ma in comune hanno che i segnali sui quali si basano sono estremamente esigui.

 

I controlli fiamma, misurano micro ampere e solo in particolari momenti del pomeriggio, manifestano problemi. Questi hanno avuto il maggior numero di anomalie, ma le ho bypassate eludendo la rilevazione (condizione di marcia concessa dalla normativa). Responso ., probabili anomalie EMC.

 

La scheda PLC safety di rilevazione della temperatura di sicurezza, bicanale, si è "bloccata" in una condizione di anomalia due volte in 2 mesi. Non mi è mai capitato in 12 anni che la uso. Responso . e support, probabili anomalie EMC.

 

Un controllo con un FLUKE 1730 ha evidenziato questo : 

 

Date le anomalie che si sono manifestate e i grafici ottenuti, abbiamo segnalato al cliente che vi potevano essere delle problematiche inerenti all'alimentazione e quindi ne fossimo noi stessi "vittime" e non autori /anche perché nulla cambia con il mio impianto spento o acceso).

 

Questa tesi non è stata gradita (poi dipende come è stata presentata) dal loro elettricista che tramite delle LORO autonome misure, non ha evidenziato nulla che non sia nella norma (diciamo comunque entro i limiti di fornitura), rigettando quindi il problema.

 

C'è da dire che le loro misure sono state eseguite un solo giorno, in cui non si è manifestata nessuna anomalia.

 

Avete considerazioni in merito, per migliorare, avvalorare o anche contestare (ci mancherebbe) le misure che abbiamo effettuato ? Perché comunque il problema rimane e devo risolverlo:

 

Pensavo come prima azione di eliminare il collegamento della terra sullo zero volt del 24 V DC. Dopo di ché ho altre manifestazioni di malfunzionamento su analogiche (4:20 mA) non sono state rilevate, per cui anche inserire un filtro e/o una induttanza sulla linea di alimentazione non penso che sia risolutivo.

 

Cablaggi e componenti, seguono le stesse indicazioni tecniche da anni e con le quali sono state posate in molti altri ambiti industriali con situazioni anche limite (2 MW di forno induzione a 5 metri, cosi come sotto tensioni sino a 360 V e armoniche tali da far scattare magnetotermici con motori fermi) che non hanno mai dato queste anomalie.

 

Buona giornata

 

Ennio

 

[piergius]

È stata analizzata la Tensione Neutro - Terra ? 

 - 

Consiglierei di 

. Collegare una  :

" Unità di segnalazione LED 250V 0,35W Bianco Vimar 00936.250.W" 

Fra Neutro e Terra per evidenziare Differenze di Potenziale superiori a 24v tra essi . 

..  Se necessario, realizzare una Terra Ausiliaria Voltmetrica

[ ad esempio infiggendo distante da Dispersori di Terra e Masse Metalliche

l' apposito Elettrodo o uno Scalpello ] 

ed attestarvi 2 esemplari , verso il Neutro e verso il filo di Terra nel punto in esame, 

per discriminare la sede dei Disturbi . 

-

18 ore fa, ETR ha scritto:

controlli fiamma, misurano micro ampere e

solo in particolari momenti del pomeriggio, manifestano problemi

In Magazzino disponevamo di alcuni Trasformatori di Isolamento

[  tramite cui ricavare un Neutro a Potenziale Zero per l' Apparato sensibile ai Disturbi ] 

da lasciare in prova per alcuni giorni presso i Clienti  . 

Un esempio di utilizzo  :

Eventuali Filtri A. F. vanno prima del Trasformatore .

-

Buona giornata ! 

 

 

[ETR]

Ciao, chiedo ancora un parere circa a problematica che accennavo mesi fa, in quanto abbiamo eseguito un aggiornamento sull'apparecchiatura di controllo che si sperava avrebbe chiuso definitivamente la questione, ma non c'è stato nulla da fare.

 

Tralasciando il consiglio di @piergius che probabilmente ha risentito di una non mia esaustiva spiegazione, abbiamo identificato una anomalia sulle schede di comando delle centraline BMS (Sono delle BCU460 della Honweywell) che non sono difettose di per se (dato che dopo le prime tre anche le nuove tre hanno manifestato le medesime problematiche), ma probabilmente male gradiscono questa forma d'onda :

 

Questa è la forma d'onda (curva gialla)  del segnale in tensione (230 V) sul piedino di abilitazione della scheda.

 

Essendo un piedino di abilitazione in SIL2, potrebbe avere condizioni di funzionamento stringenti, in quanto la curva azzurra è l'alimentazione, fornita su di un altro piedino e di per se sembra non generare problemi. Senza una risposta dalla casa madre, l'unica ipotesi che posso fare è il limite di tensione posto a 230 +10% che possa innescare una autoprotezione della scheda, dato che abbiamo rilevato valori prossimi (251:252).

 

 

Come anticipato ad inizio post, la ripetizione del problema è QUASI casuale, in quanto, non avviene MAI all'accensione dell'impianto (che avviene in automatico all'alba), rarissimamente dopo le 16 e affligge le tre apparecchiature in maniera diversa (una ne soffre maggiormente, un altra meno e una ne è quasi immune).

 

Dato che le specifiche tecniche sono TUTTE rispettate, le precazioni di installazioni pure, stiamo tentando di chiedere in casa madre maggiori informazioni per cercare una soluzione nel caso si ripresentassero problematiche del genere (di per se il problema funzionale alla produzione è stato risolto, ma rimane il quesito tecnico), ma ho poca fiducia di ricevere qualche indicazione utile.

 

Sarei propenso a effettuare qualche prova (il cliente adesso lavora e vede mal volentieri che si metta mano all'impianto rischiando di metterlo di nuovo in difficoltà) con l'inserzione di qualche filtro (?) in parallelo al piedino di comando e/o all'alimentazione dell'apparecchiatura, per monitorare se vi siano dei miglioramenti.

 

Riassumo, per evitare doppi suggerimenti :

 

- Alimentazione del quadro 3F senza neutro

- Apparecchiature alimentate con trasformatore (non di isolamento al momento e sarebbe un ulteriore prova)

- Inverter 3F, normalmente installato su qualsiasi impianto, sempre lo stesso tipo, COMUNQUE ulteriormente filtrato con un filtro accessorio

- Isolamento della terra, non possibile in quanto l'apparecchiatura lavora proprio con il riferimento a massa (tensione di innesco e rilevazione fiamma)

 

Ribadisco che un ulteriore segnale di anomalia è il blocco della scheda di sicurezza (3 volte in 6 mesi su 2 schede diverse) che purtroppo anche in questo caso non è dato esattamente saper il perché (assenza di documentazione in merito), ma riconducibile a problematiche di alimentazione del circuito 24 V (caso rarissimo, in quanto l'alimentatore switching è bifase e per normativa separato galvanicamente).

 

Ormai trattasi di accanimento tecnico, perché lasciare queste cose non risolte a volte è la peggior cosa.

 

Buona giornata

 

Ennio

 

 

 

 

[NovellinoXX]

Dagli oscillogrammi quello che risulta evidente e' un'armonica intorno (a occhio) ai 500/600 Hz e quando

i picchi positivi (in valore assoluto) risultano coincidenti con la fondamentale raggiungono i 251V di picco.

I normali filtri ECM hanno una frequenza di taglio ben superiore e risultano poco o niente efficaci a 500 Hz.

Io analizzerei la forma d'onda all'uscita degli inverter.

Modificato: 3 giugno da NovellinoXX

[ETR]

Ciao @NovellinoXX grazie della risposta.

 

Preciso che abbiamo un inverter INVT GD350, che abbiamo abbinato a questa configurazione di impianto decine di altre volte senza rilevare problematiche di questo tipo (detto questo non escludo che generi una distorsione d'onda).

 

Mi rimane sconosciuto il motivo del perché su 18 ore di funzionamento (dell'inverter) il problema mi si manifesti solamente in alcuni frangenti del ciclo produttivo, non assolutamente collegati a variazioni nella gestione dell'inverter.

 

Lavora come regolazione della velocità per il mantenimento della pressione dell'aria, a regime sostanzialmente costante nei dintorni dei 46 Hz e nella maggior parte dei casi con temperature di processo, superiori ai 1200 °C ma che per nulla interagiscono con gli strumenti.

 

Dal tuo suggerimento potrei pensare che una condizione esterna, in abbinamento all'inverter, possa determinare una condizione di stallo che poi sfocia nell'anomalia. 

 

La potenza installa è irrisoria (11 kW) rispetto ad altri impianti con maggiore potenza ed anche un diverso numero di inverter che lavorano anche a frequenza leggermente diverse (con frangenti magari leggermente diversi).

 

Mi correggo, segnalando che il trasformatore di alimentazione delle apparecchiature in questione è d'isolamento.

 

Quindi, formulerei un ipotesi di questo tipo in attesa di riscontri dai tedeschi  : l'alimentazione del cliente non è di primissima qualità e nemmeno stabile, quindi tende ad oscillare notevolmente nella giornata. Mediamente nel pomeriggio per questioni a noi non note, sale ad un limite 400+x che pone in crisi la scheda BCU che già subisce da parte dell'inverter un discreto stress. Solitamente noi non abbiamo mai avuto problemi, ma il fattore sterno e quello interno possono creare il perfetto mix che innesca la protezione della scheda. Altro non potrei pensare senza delle risposte certe circa il comportamento della scheda.

 

Rimane il dubbio sulla scheda di sicurezza che ha rilevato un problema e si è posta in sicurezza che non dovrebbe risentire minimamente di questo tipo di oscillazioni, dato l'alimentatore bifase a range esteso.

 

In prima battuta penserei di cambiare il trasfo con una presa a secondario del 5/10% in meno, per compensare i picchi.

 

Attendiamo indicazioni tecniche dai costruttori.

 

Buona giornata

 

Ennio

 

 

 

 

Modificato: 3 giugno da ETR

[NovellinoXX]

Fai caso nel secondo oscillogramma la variazione della tensione di picco

prima e dopo l'evento anomalo che hai cerchiato in rosso. Idem per le semionde negative.

Anche le oscillazioni della armonica a 500/600 Hz  sembrano spostarsi a dx rispetto alla fondamentale.

Sembra che l'inverter si sia adeguato aumentando la tensione per compensare qualche variazione dei parametri esterni.

Probabilmente, in condizioni critiche, nel transiente di correzione introduce quell'anomalia che hai evidenziato.

Modificato: 3 giugno da NovellinoXX

[Livio Orsini]

2 ore fa, ETR ha scritto:

Preciso che abbiamo un inverter INVT GD350, che abbiamo abbinato a questa configurazione di impianto decine di altre volte senza rilevare problematiche di questo tipo (detto questo non escludo che generi una distorsione d'onda).

 

Visto dal lato rete l'inverter è un ponte raddrizzatore, quindi distorce al momento dell'entrata in conduzione dei diodi, con 6 diodi che commutano in successione una seconda armonica corrisponderebe giusto a 600Hz. Maggiore è la corrente assorbita, maggiore è il peso dell'armonica.

Stando alle direttive EMC dovrebbe esserci un filtro di rete a ridosso dell'inverter, dimensionato giusto per tagliare questo tipo di disturbo.

Io per minimizzare questo tipo di disturbi usavo inserire un terna di induttori a ridosso dell'inverter. Empiricamente si assumeva che con corrente nominale, questi induttori causassero una caduta di tensione pari al 4% circa della tensione di rete: 16V per reti a 400V. Considerando che le armoniche hanno frequenza 12 volte maggiore della frequnza di rete, anche l'effetto di attenuazione corrisponderà a circa il 48%, in pratica quasi dimezzi i disturbi.

I filtri specifici per inverter, secondo EMC, sono praticamente dei sinusoidali, tanto che le dimensioi in volume del filtro sono quasi pari a quelli dell'inverter.

[ETR]

Grazie @NovellinoXX e @Livio Orsini . 

 

Può esserci una correlazione tra il problema e la rilevazione effettuata sulla linea del quadro ? 

 

 

Non so se si vede bene, ma l'unica anomalia sostanziale da segnalare è A THD medio del 150% . Questo valore poi è stato leggermente ridotto dallo spostamento del filtro EMC , dall'alimentazione del solo inverter, all'alimentazione del quadro. 

 

 

Queste misurazioni (effettuate all'alimentazione del quadro) sono state contestate dall'elettricista del cliente con una misurazione comparativa effettuata con altra strumentazione, in un altro momento, in un altro punto (lui l'ha fatto al quadro generale), che non avrebbe evidenziato nessuna anomalia, con dei A TDH non oltre il 20:25%. La sua spiegazione è che la pinza del Fluke, avendo una portata sino a 1200 A, sia poco affidabile sulle basse correnti. Fluke interpellata, comunica che lo strumento in automatico adegua automaticamente il range da 0:1200 a 0:120, tale per cui le misurazioni sono di per se attendibili.

 

In un altro sito, con condizioni similari (reparto con 2,5 MW di cabina di media, impianto simile, presenza inverter Siemens, cito la marca non per altro), il A THD non era superiore al 50% di media.

 

Penso quindi di riposizionare il filtro, su la sola alimentazione dell'inverter, cambiare il trasformatore per avere un 10% in meno di secondario e trovare il posto per una induttanza da aggiungere al primario.

 

Se fosse confermata una notevole sensibilità del PIN "incriminato", pensavo potrebbe essere possibile attenuare il disturbo con l'adozione di questi Filtri sui conduttori interessati (non sono molti).

 

Buona serata

 

Ennio

 

 

 

[Livio Orsini]

6 minuti fa, ETR ha scritto:

Penso quindi di riposizionare il filtro, su la sola alimentazione dell'inverter

 

Questo dovrebbe portare qualche beneficio, però molto dipende dalla frequenza di taglio e dalla pendenza del filtro.

 

Io prenderei in considerazione dei filtri specifici con taglio a 60Hz e pendenze elevata, da porre all'ingresso degli apparati disturbati. 

Questo perchè, da come ho capito leggendo i tuoi messaggi, la corrente assorbita da questi dispositivi è molto inferiore a quella ssorbita dall'inverter.

È vero che i mali si curano all'origine, ma in questo caso è più conveniente curarne gli effetti a destinazione.😉

[ETR]

Ciao @Livio Orsini grazie della risposta.

 

Elettricamente parlando non abbiamo NESSUN assorbimento di corrente su questi dispositivi (sono centrali di controllo del ciclo di funzionamento dei bruciatori) che operano con segnali in tensione (230 V). Il ciclo normale di funzionamento, è dipeso dall'alimentazione (ovvio di per se) che ha un morsetto dedicato, un morsetto di start (comando) ed un morsetto di abilitazione delle sicurezze). Esisterebbe anche un altro terminale, per una funzione che abbiamo provato in questi giorni, ma che poi abbiamo abbandonato.

 

Tutti questi segnali, sono afflitti dalla forma d'onda evidenziata, avendo in comune la medesima alimentazione. Questi segnali, alcuni sono fisicamente separati per ogni apparecchiatura, il 35 (chiamiamolo cosi come il terminale) è invece in comune a tutte.

 

Il 35 è una sorta di abilitazione generale, fornita da un componente elettromeccanico. 

 

 

Quindi, il segnale 35, a 230 V contemporaneo su tutte e tre apparecchiature, ogni tanto, sparisce, innescando l'autoprotezione della scheda che riesegue il ciclo di abilitazione non appena il segnale viene nuovamente rilevato.

 

Il fatto che sparisca, non lo dico io che sino ad ora ho sempre scritto che era SEMPRE presente (almeno cosi un normale tester mi conferma), ma il software di controllo della centralina che interrogata tramite interfaccia modbus, mi restituisce l'esatto effetto di un distacco fisico del collegamento o azzeramento del comando.

 

La mia difficoltà al momento è spiegare al tedesco che fisicamente (elettricamente) non viene eseguito NESSUNA operazione su quel terminale. Il dubbio è che la centralina stessa, come sua REAZIONE invece faccia mancare le condizioni interblocco di sicurezza a seguito di ... (e qua che sta la ricerca del problema, partendo dall'effetto indesiderato).

 

Al momento, supporrei una sovratensione, come ho scritto, perché una sotto tensione, al momento non ho strumenti che siano in grado di misurarla.

 

Ovvie considerazioni, del perché lo start non ne risenta (che è un altro PIN INPUT), del perché lo faccia SOLO in determinati momenti e come arriva, poi sparisca, del perché l'alimentazione non ne risenta e del perché su 3 apparecchiature, 2 ne siano più afflitte rispetto ad una, quasi immune (ma sono già state tutte e tre sostituite con delle nuove), non mi è dato ancora saperlo.

 

Fondamentale sarebbe una risposta dal costruttore che potesse quanto meno restringere il campo della ricerca, perché il costruttore della scheda di sicurezza per segnali da termocoppia (diverso da quello della centralina BMS), mi rimbalza (da bravo teutonico non prende in conto nessun tipo di ipotesi se non di fronte ad elementi oggettivi e quindi potete capire la difficoltà di formulare anche solo delle supposizioni).

 

Vedrò di aggiornare il post se mai dovessi avere indicazioni da casa madre.

 

Buona serata

 

Ennio

[Marco Fornaciari]

Siccome sono problemi che non ho da decenni, una domanda: sulla stessa rete di alimentazione BT o MT che sia, ma entro 300-500 m di cavo, c'è per caso un'azienda elettrogalvanica o che usa forni a induzione?

Se si, devi provare quando queste aziende sono veramente ferme, oppure per evidenziare questi problemi a chi di dovere alimenti in tuo impianto con generatore.

 

Ma se hai quel tipo di aziende vicine, auguri.

Devi coinvolgere Enel e Terna.

[Adelino Rossi]

Molti anni fa ho avuto dei problemi di disturbi, (un grande petrolchimico) che mandavano in blocco alcune cabine. Alla fine le sovratensioni di disturbo provenivano dalla rete di terra di stabilimento, superata e poco efficiente. Tra le tante cose, verifica che l'impianto di terra aziendale sia efficiente e ben collegato.

 

[ETR]

Ciao @Marco Fornaciari sono SEMPRE in queste condizioni. Su un altro sito che ho utilizzato come termine di paragone, con valori di A THD inferiori di 1/3, ho in reparto una cabina dedicata da 2,5 MW. In un altro reparto ho 2 linee con forni ad induzione per 2 MW. In 30 anni, non ho mai avuto un solo problema, se non quando gli impianti non vengono fatti come si deve, ma questo riguarda sia quelli di distribuzione, cosi come quelli a bordo che ho dovuto rifare in alcuni casi (fatti da terzi), perché palesavano delle anomalie EMC.

 

L'ho già citato in altri post, ma non poco lontano (vicinissimo no, ma comunque in zona) al sito in questione del post, ho un altra installazione dove le armoniche mi facevano scattare i magnetotermici senza carico, cosi come far saltare gli induttori delle lampade di illuminazione del quadro. Il cliente aveva una consegna da 25 MW con l'70% di carico in forni ad induzione, un impianto di reparto su un trasfo vecchio, ancora con secondario a 380 e la cabina ENEL di zona, in AT con punto di raccolta di diversi parchi fotovoltaici. Questo era il 2012 e dopo un anno, il trasfo ENEL esplose (letteralmente). Purtroppo non posso scegliere i clienti energivori che voglio, ma la qualità dell'impianto elettrico purtroppo ricade poi sul costruttore della macchina/impianto ed è dura poi dimostrare il tutto.

 

In questo caso, non  si esclude che l'inverter non sia una delle fonti di disturbo, perché la forma d'onda citata, è stata visionata e non è stata dichiarata pessima da chi di dovere, ma probabilmente nella maggior parte dei casi (e dopo svariati anni, sono tanti), non abbiamo mai riportato gravi problematiche perché non amplificate da quelle dell'impianto elettrico.

 

Avendo aperto anche un contenzioso con il cliente che batte cassa sia sul ns fronte che su quello del suo impiantista, non c'è esattamente un clima collaborativo. Specialmente se in uno dei primi incontri, il quadro installato è stato definito "troppo sensibile" e poco protetto per ambienti industriali. Un interlocuzione di questo tipo è un attimo in salita.

 

Buona giornata

 

Ennio

 

 

[Marco Fornaciari]

Purtroppo questo tuo problema è parecchio complesso ed è già dura farlo intendendere agli elettrotecnici, specialmente agli impiantisi che di elettronica e armoniche ne vogliono sapere meno di cardiochirurgo.

Anche perchè il cliente vede che è solo l'ultimo impianto comprato a norme a non funzionare.

Qui l'unico che può fare accettare certe soluzioni è Enel che minacci al'interruzione della fornitura se l'impianto dell'utente gli crea problemi, ma se il cliente consuma MW all'ora è dura: pecunia non olet.