Disturbi Su Convertitore Kw->0-1 Ma - Come eliminare un disturbo da un TA

[FaxPLC]

Ciao a tutti!

Ho un problema veramente terrificante e spero che possiate aiutarmi a risolverlo.

Il problema è su un Quadro Elettrico Principale (QEP) a bordo di una nave.

Sulle sbarre di questo quadro arrivano i tre generatori di bordo (440V- 60Hz 2000KW cad.). Ogni generatore ha il suo circuito di lettura della potenza attiva così composto:

Convertitore KW -> 0-1mA:

In ingresso prende le tre fasi da dei TV 440/100 e tramite due TA 5000/5A posti su due fasi prende il riferimento di corrente.

In uscita viene generato un segnale 0-1mA proporzionale alla potenza attiva calcolata dal convertitore.

Sul loop 0-1mA sono collegati:

- Una soglia elettronica MAYER che esclude i carichi non essenziali quando il generatore supera il 71% di potenza;

- Una soglia REVERSE POWER che esclude il generatore dalla linea quando va in ritorno di energia.

- Uno strumento analogico 0-1mA a indice per visualizzare la potenza attiva erogata.

Ora arriviamo al problema:

Durante la navigazione tutto OK.

Quando la nave è in manovra di attracco quindi al massimo del carico di bordo, (motori indietro e due eliche di manovra di prua inserite), e con il massimo di vibrazioni.... gli strumenti analogici dei KW cominciano a "ballare" e intervengono le soglie MAYER di protezione. La cosa strana è che, durante questo "ballare" dei KW, non ho nessuna variazione di tensione, corrente erogata e corrente di eccitazione sui generatori... tutti i parametri elettrici sono nella norma.

Ho eseguito delle misure con l'oscilloscopio sulle tensioni e tutto è regolare.

Ho inserito una resistenza da 1 ohm 10W in serie all'uscita del TA e ho misurato la caduta di tensione con l'oscilloscopio prima e durante la manovra di attracco:

Prima della manovra tutto regolare, si legge una sinusoide a 60Hz pulita.

Durante la manovra di attracco invece ho notato che la sinusoide diventava sporca, piena di picchi di tensione, a volte di alcuni volt in corrispondenza delle variazioni massime dello strumento.

La mia ipotesi è che questi disturbi (generati da cosa ancora non lo so) possano essere letti dal convertitore e convertiti come variazione di potenza sul segnale 0-1mA.

PS.

Ho provato a schermare i cavi del loop 0-1mA ma senza nessun esito positivo.

Esiste un modo per filtrare l'ingresso in corrente del convertitore fin tanto che non si riesce ad individuare la causa del disturbo?

Vi allego la forma d'onda registrata durante la manovra sulla resistenza di lettura posta in serie all'uscita del TA. (non è il caso peggiore!)

Ciao e grazie per ogni aiuto.

Fabio.

Modificato: 19 agosto 2005 da FaxPLC

[Gabriele Corrieri]

Ciao

ma sono tutti i tre GENSET che hanno il problema e parte l'allarme di massima potenza di tutti e tre?

Non puoi provare (o far provare) a tirare un generatore alla volta un po' per il collo, così da capire se è uno in particolare, oppure provare carico per carico della nave cosa comb inano quando si attracca? (un motore, un qualcosa insomma che fa un po' il matto)

Si potrebbe filtrare il segnale ma non ne risolvi molto secondo me ... conviene cominciare a cercare chi assorbe in modo irregolare.

Un'ultimo dubbio

non ho nessuna variazione di tensione, corrente erogata e corrente di eccitazione sui generatori...

[Mario Maggi]

Caro Fabio,

non penso che tu abbia il disturbo su tutti e tre i quadri, ma solo su uno.

Innanzitutto vorrei complimentarmi con chi ha scelto di lavorare a 710 microampere in quell'ambiente dove girano i MW, usando quel segnale come elemento discriminante durante un transitorio.

Temo che Gabriele abbia ragione nell'indicare uno scarso serraggio di qualche collegamento di potenza. Poiche' il controllo del serraggio e' complesso, puoi pensare a far effettuare una termografia veloce sui collegamenti, sempreche' sia possibile azionare i motori per prova.

Se aggiungi qualche notizia in piu' sui motori usati e sul tipo di azionamento, possiamo darti qualche consiglio in piu'.

Vi allego la forma d'onda registrata durante la manovra sulla resistenza di lettura posta in serie all'uscita del TA. (non è il caso peggiore!)

Modificato: 19 agosto 2005 da Mario Maggi

[FaxPLC]

Ciao,

purtroppo i disturbi gli ho su tutti e tre i circuiti di lettura della potenza attiva dei tre generatori, e solo in quella determinata circostanza.

Il problema non è sul relè di sovraccarico (che legge direttamente sulle sbarre) ma sull'uscita 0-1mA del converitore di potenza attiva che si occupa della visualizzazione, del ritorno di energia e dello sgancio dei carichi non essenziali quando il generatore raggiunge il 71% di potenza.

Il problema è che il generatore non raggiunge veramente il 71%, ma il convertitore, probabilmente disturbato dai disturbi descritti, crede di si!

Visalizzando il trend grafico sull'automazione ABB inerente alle potenza attiva (letta su un circuito diverso) erogata da ogni generatore durante la manovra risulta tutto regolare!

Inizialmente avevo pensato a della reattiva, quindi la prima cosa che ho fatto è stata quella di tarare bene i regolatori di tensione dei tre generatori, poi ho controllato il serraggio di tutti i componenti interessati a bordo macchina e sul QEP ma il tutto non ha contribuito a migliorare la situazione.

Mi era venuto in mente anche un cattivo fissaggio dei TA...ma sono fissati bene... ma poi proprio su tutti e tre i generatori?

Le due letture di corrente con la resistenza da 1 Ohm le ho fatte sui TA collegati al convertitore e ho individuato il disturbo solo su una delle tre fasi (disturbo comune su tutti e tre i generatori).

Avevo chiesto anch'io se era possibile fare la manovra di attracco escludendo un generatore ma per motivi di sicurezza mi hanno risposto di no purtroppo.

Considerando che una delle cose che accomuna tutti e tre i generatori durante la manovra sono i motori delle eliche di prua, ho chiesto al comandante di effettuare le prossime manovre con una elichetta alla volta per verificare se l'origine del disturbo proviene da una delle elichette.

Per tamponare momentaneamente il disagio ho installato dei filtri a condensatore sull'anello 0-1mA. Il sistema risponde più lentamente ma almeno ho evitato l'intervento anomalo delle sicurezze dei mayer.

Per quanto riguarda la termografia è un controllo che si può fare, in ditta ho a disposizione la telecamera IR quindi se queste altre prove dovessero fallire mi toccherà farmi un'altro viaggetto a bordo!

Vi tengo informati su come si evolvono le cose, intanto se avete qualche altro suggerimento non esitate!

Ciao e grazie!

Fabio.

Modificato: 19 agosto 2005 da FaxPLC

[Mario Maggi]

Caro Fabio,

Le due letture di corrente con la resistenza da 1 Ohm le ho fatte sui TA collegati al convertitore e ho individuato il disturbo solo su una delle tre fasi (disturbo comune su tutti e tre i generatori).

[adross]

Non è che durante queste manovre si attiva qualche inverter magari di grande potenza. Ci sono delle situazioni in cui gli inverter di azionamento creano un mare di disturbi.

Ciao

[Mario Maggi]

Caro adross, bentrovato!

Anch'io avevo pensato agli inverter (e' una mia deformazione professionale) ma il fatto di trovare il disturbo solo su una sola fase ma su tutti e tre i gruppi mi ha portato ad accantonare questa ipotesi.

Sentiamo cosa ci dice Fabio, poi ci pronunceremo.

Buona serata!

Mario

[MarcoEli]

Ciao Mario a me è capitato questo problema in presenza di inverter e con più gruppi in parallelo, anche con un gruppo in parallelo rete.

Quindi suggerirei a FaxPlC di procurarsi un analizzatore di rete e misurare se ci sono armoniche.

Inoltre bisognerebbe verificare se è possibile cambiare convertitore, magari con uno filtrato o con un 4..20mA.

Comunque è la prima volta che sento di convertitori da 1mA

[Mario Maggi]

Caro MarcoEli,

Ciao Mario a me è capitato questo problema in presenza di inverter e con più gruppi in parallelo, anche con un gruppo in parallelo rete.

[bellcar]

Normalmente il circuito di misura dei TA e' a impedenza bassissima, per cui difficilmente questi circuiti sono soggetti a disturbi, mi sembra piu' probabile che quei picchi che si vedono siano effettivamente presenti sui circuiti di potenza ( a meno che non siano dovuti a falsi contatti del tuo circuito di prova provvisorio, ma se hai provato piu' volte lo escluderei).

Come dice Mario il segnale non sembra presentare problemi di armoniche ma per la mia esperienza i disturbi sembrano prodotti da falsi contatti sulla potenza.

Potrebbe essere un contattore con un polo difettoso su di una utenza "importante" come corrente assorbita, ma il fatto che sia solo su di una fase mi farebbe escludere dei motori .

Al limite potrebbe essere un motore se fosse di tipo a rotore avvolto ed il problema di falso contatto fosse nel circuito delle resistenze di avviamento rotoriche che magari non vengono cortocircuitate bene ( ma qualcosa si dovrebbe vedere anche sulle altre due fasi).

Potrebbe anche essere un problema su una batteria di rifasamento che si attiva solo ad un determinato livello di carico e che presenta il problema del falso contatto.

Quello che comunque trovo strano e' che il convertitore tenga conto di disturbi impulsivi del genere, normalmente sono molto filtrati.

Sarebbe interessante vedere il segnale di uscita, non vorrei che i disturbi evidenziati sui TA fossero ininfluenti per il convertitore , ma che correnti elevate creino disturbi direttamente sul circuito di uscita da 1 mA .

Saluti bellcar

[Piero Azzoni]

lìazionamento delle eliche di prua e' oleodinamico o elettrico ?

[MarcoEli]

Per Mario, i disturbi erano sulle tre fasi, ed erano provocati da invertera "taglio di fase" la marca purtoppo non la so, comunque mi mandava in "casino" le schede di regolazione della tensione degli alternatori e le protezioni di tensione/frequenza.

Il problema è stato risolto rifasando i singoli carichi e filtrando le protezioni di tensione e frequenza.

[Mario Maggi]

Caro MarcoEli,

Per Mario, i disturbi erano sulle tre fasi

[MarcoEli]

Scusa mario avevo saltato una riga nella lettura dei post, non avevo letto che il guasto era su una fase.

Per FAXPLC, che tipo di convertitore viene utilizzato?

Per mia curiosità ma il sistema è 3F o 3F+N?

[Mario Maggi]

Oggi il traghetto Emilia della Tirrenia e' arrivato veloce in porto, e ci sono stati 31 feriti leggeri.

Chissa' se anche su quel traghetto usano i segnali 0...1 mA nei quadri dove passano migliaia di ampere!

La "regola d'arte" degli impianti vale anche in mare o solo sulla terraferma?

Ciao

Mario

[FaxPLC]

Ciao ragazzi!

grazie per i commenti!

Ieri mattina (domenica... ...giorno del mio anniversario di matrimonio... ) sono andato a bordo per un ulteriore controllo perchè il problema sembrava peggiorato, ora il difetto lo fa più spesso....

Vi informo che non ci sono inverter su motori, uno dei miei dubbi è un grosso UPS che serve l'automazione dei motori principali in caso di black-out... ma l'automazione stessa non ha problemi.

Ora le ns ricerche si sono spostate sui circuiti di protezione differenziale dei tre generatori.

Questi circuiti sono inseriti sui generatori e sono composti da 6 TA (3 nel QEP e 3 a bordo macchina) e da uno strumento di controllo modulare estraibile su zoccolo.

Ora su due generatori questo modulo è stato rimosso.... quando viene rimosso, lo zoccolo di alloggiamento tramite dei micro interruttori ponticella i TA...

La ns supposizione è che con le forti vibrazioni qualche micro possa aprirsi saltuariamente e generare delle forti tensioni nel QEP sula fase rilevata, (abbiamo provato a simulare l'apertura forzando i micro ed effettivamente il problema generato è identico a quello visto durante la manovra) oppure il problema può essere sui TA all'interno del generatore che con le forti vibrazioni danno il problema...

Ora per prova abbiamo ponticellato sugli zoccoli con il modulo assente tutti i TA e oggi ci diranno come è andata...

Se il problema persiste apriremo i generatori e controlleremo gli altri TA...

Vi faccio sapere come va.....

Ciao e grazie...

Fabio.

[Mario Maggi]

Caro Fabio,

Vi informo che non ci sono inverter su motori, uno dei miei dubbi è un grosso UPS che serve l'automazione dei motori principali in caso di black-out...

[FaxPLC]

Ciao a tutti,

dalle verifiche che abbiamo fatto è saltato fuori che un TA del circuito differenziale risulta aperto (ora tutti e tre i moduli differenziali sono disattivati).

Il problema è che il difetto lo fa sempre anche se abbiamo ponticellato tutti i TA dei differenziali.

Se qualche altro TA fa falso contatto può indurmi dei disturbi sulla linea e andarmi ad influenzare il circuito di lettura della potenza.

(il difetto lo fa anche sulla lettura delle temperatura degli avvolgimenti (i cavi delle sonde passano insieme ai cavi dei TA dei differenziali))

Il fatto è che a nave ferma non si riesce a capire se c'è qualche altro TA che fa i capricci!

Ora stiamo facendo un circuito ausiliario con 6 amperometri da 5A da mettere in serie ai TA del circuito differenziale in modo da discriminare durante la manovra se ci sono altri TA difettosi. Tale circuito lo sposteremo tramite opportuni collegamenti su un generatore alla volta in modo da visionare tutti e 18 i TA sospetti.

Abbiamo provato a chiedere nuovamente di escludere un generatore alla volta per ridurre il campo di ricerca ma non so proprio se lo faranno...

Se vi viene in mente qualche idea.... sono qui.... grazie a tutti!

Fabio.

[serafinof]

Appoggio in pieno l'idea di mario Maggi

le vibrazioni sono un dato interessante : ricordo una simpatica macchinetta che vibrando un pò troppo intensamente faceva fare dei falsi contatti ad un relè scadente.

però i componenti ad uso navale solitamente fanno delle prove di vibrazione a banco...

disturbo impulsivo? su rete elettrica mi puzza di click.

sparks ad ampio spettro che potrebbero arrivare dai vari teleruttori che si attivano durante l'attracco

indagine sulla carta : schema elettrico alla mano evidenzia quei componenti tipo telerutori o ontattori o similari (rele etc) che vengono coinvolti snubberizza i contatti e prova.

potresti anche piazzare un filtro, ma sarebbe grandino essendo molto distante dalla sorgente perchè incognita e dimensionato a spanne (a meno che non ti procuri un analizzatore di spettro ed una LISN o una absorbing(current) clamp ed analizzi le varie linee nello spettro di frequenza).

trovi dei siemens molto buoni

[MarcoEli]

In che senso un TA del circuito differenziale? Utilizzate un sistema con collegamento Holm-Green (mi sembra si scriva così).

Sinceramente da anni non lo uso più, troppi problemi, troppi scatti intempestivi.

Comunque suppongo che il secondario che fa il differenziale non sia lo stesso che fa le misure, però se così fosse non dovrevve crearti disturbo.......

Modificato: 25 agosto 2005 da MarcoEli

[FaxPLC]

Ciao,

non ci sono falsi contatti su relè o simili.

Come detto precedentemente il circuito sensibile al disturbo riguarda il convertitore dei Kw che prende come riferimento di tensione la 100V in uscita da due TV 440V/100V e due riferimenti di corrente da due TA 5000/5A posti su due fasi nel quadro principale.

Non ci sono contattori o relè sul circuito e questo vale per tutti e tre i generatori.

Il difetto è visibile tramite gli strumenti dei Kw dei tre generatori che durante il massimo delle vibrazioni oscillano contemporaneamente nella stessa direzione.

Vi allego uno schema del circuito di misura di un generatore simile a quello di bordo.

Cosa succede durante il massimo delle vibrazioni:

La tensione letta da V/G4 è costante su tutte e tre le fasi;

La frequenza letta da H/G4 è costante;

La lettura delle correnti sulle fasi A/G4 è costante;

La potenza letta da W/G4 "balla" terribilmente oscillando da 1000Kw a 2600Kw!!

Le misure che ho fatto durante il massimo delle vibrazioni:

Ho letto la tensione con l'oscilloscopio all'uscita del TV1-G4 e TV2-G4.... tutto normale forma d'onda pulita.

Ho inserito una resistenza da 1 Ohm 10W in serie al segnale S2 del primo TA (filo 4113) e un'altra resistenza da 1 Ohm 10W in serie al segnale S2 del terzo TA (filo 4114) entrambi questi riferimenti di corrente entrano nel convertitore 77W/G4 che calcola la potenza attiva e la converte in un segnale 0-1mA (filo 4105 e 4103) letto dallo strumento W/G4 e dalle soglie di protezione collegate sul loop di corrente.

Sulla resistenza in serie al terzo TA (filo 4114) ho identificato con l'oscilloscopio la forma d'onda disturbata che ho allegato al primo post.

Aprendo per un'istante uno dei TA del circuito differenziale (non presenti nel disegno) ho riscontrato lo stesso tipo di disturbo contemporaneamente sul circuito di lettura di tutti e tre i generatori.

Il modulo di protezione differenziale presente a bordo e composto da 6 TA:

3 posti sulle fasi in arrivo dal generatore al QEP e tre sistemati sulle tre fasi del centro-stella dello statore del generatore.

Per ora sto continuando a seguire la pista dei TA dei circuiti differenziali... se dallo schema tirate fuori altre idee......... sono sempre qui!

Ciao e grazie.

Fabio.

[MarcoEli]

I fili dei TA dei 3 gruppi hanno qualcosain comune?

Comunque prova a cambiare convertitore, magari èun difetto di fabbricazione, che abbiano un falso contatto sulla fase L3.

Comunque se avresti a disposizione un analizzatore di rete portatile tipo dossena o gavazzi potresti analizzare sia la forma d'onda sul primario che sul secondario e farti un'idea dell'origine del problema.

[FaxPLC]

Ciao,

l'unica cosa che hanno in comune è il collegamento di massa.

Purtroppo non ho a disposizione un analizzatore di rete

Dal tipo di disturbo e dalle prove effettuate mi sembra qualcosa di "indotto" sulle sbarre da uno o più di un TA difettoso suppongo...

Dalle prossime prove forse si riuscirà a capire spero....

Ciao

Fabio

[serafinof]

richiesta balorda che però mi va di chiederti.

sull'impianto sono state fatte delle prove EMC? anche in fase di prototipo

[FaxPLC]

Ciao,

non è stato fatto nessun tipo di intervento simile....

ma ogni tipo di impianto o elettronica di bordo è sottoposta a certificazione rina quindi già testata per quanto riguarda immunità da disturbi e simili.

Deve essere proprio un caso anomalo il mio........come quelli di tutti del resto

Modificato: 25 agosto 2005 da FaxPLC