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PREDICTIVE MAINTENANCE
ELECTRIC MACHINES
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LAS TECNICAS TRADICIONALES DE MANTENIMIENTO SON INEFICIENTES Y COSTOSAS
GRAN NÚMERO DE FALLAS
ALTOS COSTOS DE INACTIVIDAD
ALTOS COSTOS DE MANTENIMIENTO
PARADAS NO PLANIFICADAS
ALTO RIESGO DE EXPOSICIÓN
BAJA EFICIENCIA EN ACCIONES DE MANTENIMIENTO
PROBLEMA

RECOPILACIÓN DE DATOS SOFTWARE Y INTERFACE
DATOS PRECISOS EN TIEMPO REAL EN UN LAYOUT SENCILLO Y SIN INTERRUPCIONES
NUESTRO ENFOQUE
Software/Algoritmos
Hardware/Sensores Interfaz de usuario
Hardware de adquisición de datos
con técnica no invasiva
Basado en modelos eléctricos y
matemáticos, transfórmalos en datos
procesables
Disponible online en tiempo real en
un layout sencillo y sin interrupciones
Diagnóstico
de fallos
Calidad de la
energía
Plataforma de software web
para monitorear Maquinas
eléctricas

ENGING
DESCRIPCIÓN GENERAL
MONITOREO ONLINE EN TIEMPO REAL
NO INVASIVO
APLICABLE EN CUALQUIER TIPO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS
ALGORITMOS INTELIGENTES
DISPONIBILIDAD DE ACTIVOS AUMENTADA
RETRASO DE LAS MAYORES INVERSIONES
NO NECESITA TÉCNICOS ESPECIALIZADOS

DESARROLLADO PARA
monitorear
MAQUINAS ELÉCTRICAS
MOTORES ELÉCTRICOS
GENERADORES
CONVERTIDORES DE POTENCIA
TRANSFORMADORES
PARQUES SOLARES PV
TURBINAS EÓLICAS

SOLUCIÓN
DESCRIPCIÓN GENERAL
EMS TCM
EMS LP-TCM
EMS MCM

MONITOREO DE CONDICIÓN para
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
EMS TCM

TTs – Transformadores de
Tensión
(XX kV/110 V)
TCs – Transformadores de
corriente
( XX A/ 1-5 A)
EMS TCM
SOLUCIÓN
Técnicas de diagnóstico basadas en análisis eléctricas
INSTALACIÓN SENCILLA

CÓMO FUNCIONA?
TRAFOS DE POTENCIA
ALGORITMOS:
Modelo matemático que permite el cálculo de todos los parámetros internos del transformador
Análisis de la corriente de magnetización
Análisis de la inductancia de cortocircuito
Análisis de la relación de transformación
Análisis de la impedancia dinámica del Cambiador de tomas.
ADQUISICIÓN DE
DATOS
ALGORITMO
RESULTADO
TODO EN 3 SEGUNDOS
Pruebas Tradicionales Off-line
Enging ejecuta : ONLINE, en
TIEMPO REAL con una técnica
NO INVASIVA

DEVANADOS
CAMBIADORES DE
TOMAS
O
NÚCLE
EMS TCM
PRINCIPALES FALLOS DETECTADOS

EMS TCM
MODOS DE FALLOS TÍPICOS
Devanados
Cambiador de
Tomas
Bujes (OIP)
Núcleo
Fallos comunes
TÉCNICA DE DIAGNÓSTICO
TRADICIONAL
TÉCNICA DE DIAGNÓSTICO
ENGING
Aceite / Papel Descargas
Puntos calientes
DGA
Pruebas eléctricas Offline ☺
Desplazamientos de devanado
Corrientes circulantes
DGA
Pruebas eléctricas Offline ☺☺
Gases / Explosión Inspección visual
DGA
PF y Prueba de capacitancia

Grietas
Sparking
Fuera de Sincronismo
Inspección visual
Pruebas eléctricas Offline ☺☺
Mecanismo de accionamiento atascado

EMS TCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 1 - SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN
PROBLEMA: Cambiador de Tomas
TRANSFORMADOR:
31.5 MVA, 60 / 31.5 kV, 50 Hz, yn, fecha de manufactura:
2005
Degraded
Contacts
Normal
situation
PROBLEMA:
El sistema EMS TCM detectó un problema en el cambiador
de tomas en carga entre tomas consecutivas.
PROBLEMA VERIFICADO:
La inspección visual confirma el problema detectado
Se cambió el aceite en lo cambiador de tomas y se volvió a poner en
servicio en bajo carga
El reemplazo se programará para una fecha más conveniente

EMS TCM
SOLUCIÓN
PROBLEMA: Devanados (interconexión con línea)
TRANSFORMADOR:
58 MVA, 10/240 kV, 50 Hz, Dyn11, shell
core, fecha de manufactura: 1971
Durante los últimos 3 años de operación, hubo un incremento en los valores
obtenidos a través del análisis de aceite.
El equipo de mantenimiento tomó la decisión de parar el transformador y enviarlo a
fábrica (750 000 €).
EMS TCM indicó que el transformador estaba en buenas condiciones y que no
pasaba nada malo en el aislamiento del mismo.
CONCLUSIÓN:
La inspección reveló que el aislamiento de los devanados estaba en perfecto estado.
El problema estaba en el aceite, contaminado
Se quitó el núcleo y estaba en buenas condiciones
Apertura del aislamiento del
devanado
aislamiento de los devanados, en
buen estado
Apertura del transformador: antes de
la extracción del núcleo

EMS TCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 3 - PARQUE EÓLICO
PROBLEMA: Devanados
TRANSFORMADOR:
38 MVA, 45 / 20 kV, Dyn 11,
fecha de manufactura: 2011
El sistema EMS TCM detectó una degradación durante la etapa de puesta en servicio
Representación asimétrica anormal de la firma intrínseca del transformador (forma general estirada registrada)
Se señaló que la degradación se ubicaría en los devanados del transformador
También se detectaron algunos picos de corriente y voltaje que están relacionados con anomalías del transformador. Es posible ver
picos o variaciones más grandes debido a variaciones de carga rápidas inherentes y debido a la condición de degradación en este
transformador.
CONCLUSIONES:
El transformador ha estado funcionando normalmente durante el último año con este problema en el devanado detectado
Se está realizando un monitoreo remoto permanente en línea del transformador con el fin de permitir análisis adicionales y
construcción de tendencias, permitiendo evaluar la evolución de la degradación del devanado en el tiempo (nivel de severidad) y así
planificar un mantenimiento preventivo / correctivo mucho más objetivo.

EMS TCM
TRANSFORMADOR:
38 MVA, YNd5, fecha de
manufactura: 1981
SOLUCIÓN
PROBLEMA: Problema de buje
El sistema EMS TCM detectó un cortocircuito en los devanados, se señaló que la falla estaba ubicada
en la fase L3 de los devanados.
Los equipos operativos realizaron análisis eléctricos localmente
Valores anormales de resistencia óhmica estática registrados en algunas tomas
Un análisis eléctrico fuera de línea más profundo detectó una fractura en un buje
CONCLUSIONS:
El transformador enviado para reparación e inspección visual demostró una clara fractura en el buje.
También se detectaron problemas de degradación en los contactos del selector y el conmutador.
La detección temprana de fallas y alerta de alarma emitida por el sistema EMS TCM permitió evitar una falla mayor en el
transformador y la consecuente pérdida de energía de la subestación (al menos en un 30%). Se calcula que el ahorro ronda los
400.000 €.

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN
EMS LP-TCM

EMS LP-TCM
SOLUCIÓN
Transformadores de
corriente
Lado de
media
tensión
Lado de
baja
tensión
Transformador de
Distribución
Adquisición
de datos
Gateway
Servidor
Monitoreo
remoto
Señales de
corriente
Señales de
corriente
Interfaz de
usuario
Diagnóstico
de fallos
Calidad
de
energía

Núcleo
Devanados
Indicación real del estado interno de los circuitos
eléctricos y magnéticos del transformador.
EMS LP-TCM

EMS LP-TCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 1 - DSO
PROBLEMA: Devanados
TRANSFORMADOR:
EFACEC, 1,5 MVA, 11,3 / 0,38 kV, Dyn11
DIAGNÓSTICO:
Asimetría detectada tanto en el lado primario (HV) como en el
secundario (LV)
Problema relacionado con los devanados de la segunda fase.
CONCLUSIÓN:
Inspección visual realizada por el cliente.
Problemas en los devanados confirmados.

MOTORES
EMS MCM

EMS MCM
ENFOQUES DE MONITOREO PARA MOTORES ELÉCTRICOS
Acústica
Análisis de
vibraciones
Electrica
Termografía
Red o variador de
velocidad
Medidas de
tensión y corriente

EMS MCM
APLICACIONES
MOTORES TRIFÁSICOS
BAJA O MEDIA TENSIÓN
INDUCCIÓN / ASÍNCRONO / SINCRONO
CON / SIN VARIADOR DE VELOCIDAD

EMS MCM
SOLUCIÓN
Bombas
sumergidas
Adquisición
de datos
Gateway
Servidor
Monitoreo
remoto
Interfaz
de
usuario
Diagnóstico
de fallos
Eficiencia
energética
Señales de
corriente y
tensión

EMS MCM
ALIMENTACIÓN:
Desequilibrio de voltaje
Distorsión armónica alta
Problemas en los Power converters, variadores de velocidad y soft-starters
ESTATOR:
Cortocircuitos en el devanado o degradación
Problemas del núcleo magnético
ROTOR:
Barras rotas;
Problemas del núcleo magnético
El desequilibrio de las resistencias de arranque
Problemas de anillo colector / contacto
ECCENTRICIDAD / PROBLEMAS MECÁNICOS:
Rotor excéntrico
Desalineación
Ejes doblados
Rodamientos armados
CARGA:
Oscilaciones altas / anormales
Problemas en sistemas de correa / polea

EMS MCM
ALGORITMO
FFT
ALGORITMO
ENGING
CORRIENTE DE
SUMINISTRO
MCM
TRES CORRIENTES DE
SUMINISTRO
ALGORITMO
FFT
MCSA

EMS MCM
Problema en los devanados del ESTATOR
Componente de
fallo
MCSA MCM

EMS MCM
No es visible
Componente de
avería
Problema Incipiente en el ROTOR
MCSA MCM

EMS MCM
No es visible
Rotor
Estator
Cavitación
ruido
Diagnóstico de multiplos fallos
MCSA MCM

EMS MCM
COMPARACIÓN DE MONITOREO
Alimentación
Rotor
Estator
Desequilibrio de tensión
Distorsión armónica
Problemas del convertidor PWM
Cortocircuitos del estator
Degradación del núcleo del estator
Corrientes de fuga del estator
Defectos de fabricación de jaulas
Barras rotas
Separación de variación de carga / fallos de
rotor
Problemas de cepillo / anillo deslizante
Corrientes de fuga del rotor bobinado
Análisis de
Vibraciones MCSA
Enging’s
MCM
 ☺☺ ☺☺
 ☺☺ ☺☺
  ☺☺



☺
☺

☺☺
☺☺
☺☺






☺

☺

☺☺
☺☺
☺☺
☺☺
☺☺

EMS MCM
COMPARACIÓN DE MONITOREO
Acoplamiento /
Excentricidad
Mecánico
Problemas de Carga
Acoplamiento / desalineación
Excentricidad
Variaciones de carga anormales
Correas / poleas
Ventiladores / Bombas
Rolamientos
Problemas de estructura mecánica
Otros
Cálculo del Torque
Cálculo de la eficiencia del motor
Análisis de
Vibraciones MCSA
Enging’s
MCM
☺☺ ☺☺ ☺☺
☺☺ ☺☺ ☺☺
☺
☺☺
☺☺
☺
☺
☺
☺☺
☺☺
☺☺
☺☺
☺☺








☺☺
☺☺

EMS MCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 1 – PROBLEMAS DE CARGA MECÁNICA
Motor: 200 kW 400 V 345 A 989 rpm
Excentricidad de la
polea
Problemas de correas
Detección de problemas mecánicos en la carga
DIAGNÓSTICO:
Oscilación de la carga debido a problemas mecánicos en el sistema de
polea y correa;
Condición mejorada después de la alineación de la correa y el ajuste de
la tensión de la correa.

EMS MCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 2 – PROBLEMAS MECANICOS
Dos motores en paralelo: 630 kW 400 V 1080 A 1491 rpm
Detección de problemas mecánicos en la carga
Estator
Excentricidad
DIAGNÓSTICO:
Sistema de bombeo complejo con dos
motores funcionando en paralelo;
Fuerte componente de excentricidad
causado por la vibración de todo el
sistema a la velocidad de rotación;
Condición mejorada después de la
alineación de todos los componentes y el
ajuste de los dos motores~.

EMS MCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 3 – ROTOR vs VARIACIÓN DE CARGA
Motor: 2500 kW 6.6 kV 259 A 1194 rpm
LAS APLICACIONES DEL MOTOR:
Molino vertical de alta potencia
Alta distorsión armónica
Variaciones de carga muy fuertes y extremas.
DIAGNÓSTICO:
Variación de carga muy alta debido al perfil de carga típico
Alta distorsión armónica debido al accionamiento de media tensión
en el mismo bus de 6,6 kV
El componente de falla del rotor se puede identificar incluso en estas
condiciones de carga extremas.
Fácil discriminación de defectos del rotor incluso bajo variaciones de carga extremas
Componente de fallo del
rotor
Componentes de
oscilación de carga

EMS MCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 4 – PROBLEMA DE INVERSOR
DIAGNÓSTICO:
Problemas de disparo incorrecto del transistor
superior en la fase 1
Deformación del ciclo superior de la onda de corriente
en la fase 1 debido al problema del transistor
convertidor

EMS MCM
SOLUCIÓN
CASE STUDY 5 – PROBLEMA DE INVERSOR
El sistema de tensión del convertidor tiene una alta asimetría.
Representación vectorial de
tensión
DIAGNÓSTICO:
Patrón de conmutación de transistor incorrecto;
Los voltajes de salida del convertidor muestran un desequilibrio;
Picos anómalos registrados en los componentes armónicos.
DIAGNÓSTICO:
El gráfico en azul, representa la tensión del motor entre dos fases funcionando correctamente. Los
valores normalizados de tensión PWM fluctúan en los niveles bien definidos de 0 y +/- 1.
Analizando la tensión en verde, es fácil notar la existencia de fluctuaciones anormales en la onda de
tensión PWM generada por el inversor, provocando que la tensión oscile aleatoriamente entre 0 y +/-
1.
De esta forma, parece que una de las fases del variador tiene
problemas de conmutación intermitentes en los elementos
internos de la electrónica de control y / o potencia.

ENGING
PLATAFORMA DE MONITOREO DE ACTIVOS EN LÍNEA
PLATFORMA DE SOFTWARE WEB
para Monitorear
Maquinas Electricas

ENGING
VALORES
ACCESSIBLE
Sistema en línea
PRECISO
Basado solo en variables eléctricas
SENCILLO
Diagnóstico más sensible y confiable
Detección y localización temprana de fallos
No invasivo
Instalación sencilla
Interfaz amigable
No necesita técnicos especializados
Necesita menos instrumentaciones y técnicas
El acceso a los datos se puede realizaren
cualquier momento y lugar

BENEFICIOS
REDUCIR LOS COSTES DE MANTENIMIENTO MIENTRAS AUMENTAR CONTINUAMENTE LA PRODUCTIVIDAD
Reducir
MEJOR SERVICIO AL CLIENTE
REDUCCIÓN DE COSTOS
MENOR RIESGO DE EXPOSICIÓN
TECNOLOGÍA BAJA EN CARBONO
MEJOR MANTENIMIENTO
MEJOR EFICIENCIA
PRODUCTIVIDAD AUMENTADA
Aumentar
* Source: Roland Berger Strategy Consultants
COSTOS DE
MANTENIMIENTO
PARADAS NO PLANIFICADAS
TIEMPO DE PARADA
EFICIENCIA
25 - 30%
70 - 75%
35 - 45%
20 - 25%

Thank you!
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