문제 설명
3년 연속으로 1년에 두 번 특히 대형 3상 모터에서 고장이 발생했습니다. 시설 유지보수 관리자가 전기 계약자와 모터 제조업체를 모두 호출했지만, 서로 책임을 전가할 뿐 현장에서 어떤 것도 해결하지 못했습니다. 이 시설은 시정 조치 없이 가운데에 방치되어 주기적 모터 수리 비용, 반복적인 가동 중단으로 인한 생산 손실이 발생했습니다.
시설 관리자는 이 분명한 패턴에 지쳐서 독립 컨설턴트를 고용했습니다. 컨설턴트는 시설 관리자에게 모터에 전원을 공급하는 배전 시스템에 대한 완전한 전력 품질 조사를 수행하고, 작동 특성을 파악한 후 이를 통해 문제를 해결할 것이라고 말했습니다.
측정
컨설턴트는 Fluke 434 3상 휴대용 전력 품질 분석기를 모터에 에너지를 공급하는 회로에 연결하고 View Config 버튼을 눌렀습니다. 다이어그램에서 연결이 적절하며 전원 유형이 3상 델타인 것으로 확인되었습니다.
이후에 Scope 버튼을 눌러 세 위상 모두에 대한 파형과 수치 값을 살펴보았습니다. 화면 상단에 나타나는 크기 사이의 차이를 기준으로 판단하면 상과 상 사이에 균형 문제가 있는 것으로 보였습니다.
정보를 추가로 수집하기 위해 Voltz/Amps/Hertz 화면의 숫자 판독으로 전환했습니다. 그곳의 전류 판독값은 훨씬 더 높았으며 여전히 불균형했습니다.
다음에 Unbalance 화면으로 전환하여 모터가 허용 한도 내에서 작동하고 있는지 확인하기 위해 위상 다이어그램과 함께 전압 및 전류 값을 확인했습니다.
마지막으로, 자신의 기반을 커버하기 위해 메뉴에서 Harmonics를 선택하여 주파수가 문제의 원인이 아닌지 확인했습니다.
분석
불균형 측정을 통해 불균형이 지나치게 큰 위상 전류 값을 초래하고 있다는 것을 확인할 수 있었습니다. 모터 사양을 확인하고 위상 전류가 모터의 전 부하 암페어(FLA) 등급을 초과한다는 것을 확인했습니다. 세 위상 모두에 대한 데이터를 보고 전류 불균형을 한 전압 상에서 발생하는 과도한 부하까지 추적했습니다.
이 컨설턴트는 전압 불균형을 3년 전에 설치된 장비 세트로 추적했습니다. 모든 내부 단상 부하가 동일한 위상에 연결된 것으로 드러났습니다. 마지막으로 새로 설치된 장비의 전원 시스템 전압 불균형이 심각하여 모터에 전류 불균형이 발생했고 도체와 모터 권선의 작동 온도가 한계를 초과할 정도로 증가했습니다.
결론
컨설턴트는 이 상황을 해결하기 위해 세 위상 사이의 내부 단상 부하의 균형을 조절하여 전체 전압 불균형을 줄이고 결과적으로 모터의 전류 불균형을 줄였습니다. 또한 모터의 상승된 위상 전류 값과 작동 온도도 감소했습니다.
향후 모니터링을 위해 새로운 벤치마크 측정을 수행하고, 저장된 모든 화면을 컴퓨터로 전송하며, 시설 유지보수 관리자를 위해 전후 보고서를 인쇄했습니다.
관리자는 전력 품질 전문가는 아니었지만 화면 간의 차이를 확인할 수 있었습니다. 이제 새 장비 설치 전후에 전력 품질 측정을 수행해야 하는 이유를 이해했습니다. 모든 모터 수리 및 가동 중지 비용은 불필요했습니다. 컨설턴트가 정규 예방 유지보수 일정 수립을 제안했을 때 관리자는 이에 동의했습니다.