Build with a Microsoft Partner a Cathodic Protection and Motor Insulation Application

1. J-30519185-9
“ RUMBO A LA INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA ”
Aplicativos de Electricidad
Prueba de Protección Catódica y
Resistencia de Aislamiento de Motores
Gerencia de Mantenimiento
G i d M i i
Gusta o a
Gustavo Díaz / Douglas Rodríguez
oug as od gue
0281-270.33.13 / 270.34.27
diazg@fertinitro.com / rodriguezd@fertinitro.com
Agosto 2007

2. J-30519185-9
CONTENIDO
• DEFINICIONES
• RESUMEN
• DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
• MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS
• DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PRUEBA A MOTORES
• DESVENTAJAS DEL SISTEMA ACTUAL
• ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA A DESARROLLAR
• DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO DEL APLICATIVO DE MOTORES
• DESCRIPCIÓN DEL APLICATIVO DE SPCAT
• VENTAJAS DEL NUEVO SISTEMA

3. J-30519185-9
DEFINICIONES
• Resistencia de Aislamiento (RA)
Según la norma ANSI / IEEE Std 43-1974, “Es el termino generalmente
utilizado para describir el cociente del potencial directamente aplicado entre la
corriente que circula por un material aislante en un tiempo determinado”; este
valor nos ayuda a predecir el comportamiento del aislamiento de maquinas
eléctricas (Transformadores, Motores, Generadores, Aisladores, etc). A partir
de este ensayo no destructivo se puede determinar si el aislamiento posee
depósitos de sucio, carbón, humedad, fallas y/o envejecimiento del
aislamiento.
i l i t
• Sistema de Protección Catódica (SPCAT)
Según al norma NACE RP 0169-2002, “Es un sistema que permite controlar la
corrosión externa en tuberías y equipos metálicos enterrados o sumergidos
mediante la polarización negativa”, este método consiste en convertir los
equipos metálicos sumergidos o enterrados en Cátodos.

4. J-30519185-9
RESUMEN
• Aplicativo de Resistencia de Aislamiento de
Motores: Los daños en el aislamiento de
motores de MV y HV producto de la
contaminación, envejecimiento, humedad, alta
temperatura, etc; pueden ocasionar daños
mayores en los equipos, acortar la vida útil,
originar paradas no programadas y/o perdida
g p p g y p
de producción; por este motivo FertiNitro
realiza un monitoreo constante de la
resistencia de aislamiento (RA) de motores con
el fin de evaluar su comportamiento y aplicar
las actividades correctivas justo a tiempo. Esta
j p
medición se realiza con equipos electrónicos,
en su mayoría de la marca MEGGER
originando a su vez un gran numero de
pruebas por motor que varían en el tiempo; la
carencia de un sistema de almacenamiento y
evaluación origino el diseño de una aplicación
que permite evaluar, almacenar y visualizar
rápidamente los resultados de las pruebas a
partir del archivo CSV generado por los
distintos equipos de medición, la consulta de
q p ,
los resultados se realiza vía intranet a través
de un portal Web.

5. J-30519185-9
RESUMEN
• Aplicativo de Prueba de Protección
Catódica: El Sistema de Protección Catódica
(SPCAT) de FertiNitro esta conformado por
15 Transformadores Rectificadores (TR),
Cajas de Positivo (PJB), Cajas de Negativo
(NJB) Cajas Equipotenciales (EJB), Puntos
de Medición (PM), Puntos de Prueba (TP) y
( ), ( )
mas de 80 Á Ánodos de Corriente Impresa, la
cantidad de parámetros de medición propias
del sistema protegido y la gestión del
mantenimiento del sistema de PCAT genero
la necesidad de crear un aplicación que
p q
consolidaran y almacenaran los datos de
manera confiable; dicha aplicación se
desarrollo en visual studio.net y esta
compuesta de dos módulos.
• A.
A - Auditar el comportamiento del SPCAT
(Medición de Potenciales y Corrientes
Impresas)
• B.- Auditar el estado de los componentes del
SPCAT

6. J-30519185-9
SISTEMA DE PROTECCION CATODICA FERTINITRO
Cajas Test Point/ RE Transformador
Rectificador (TR) Cajas de Positivos
j
64 15 24
Cajas de Equipotencial Cajas de Negativos Bancos de Ánodo
38 15
109

7. J-30519185-9
MEDICIONES TÍPICAS DEL SPCAT
RECTIFICADORES
•Inspección Visual: Condiciones Externas e Internas
de Componentes.
•Mediciones: Temperatura, Nivel de Aceite, Color de
Aceite, Tensión de Alimentación, Tensión de Salida DC,
Corriente Total de Salida a PJB+, Estatus de Silica Gel,
Termografía a Componentes (Puente Rectificador).
•Observaciones: Registro de Observaciones
encontradas en el rectificador
rectificador.
CAJAS PJB, EJB y NJB
•Inspección Visual: Condiciones Externas e Internas
de Componentes.
•Mediciones: Medición de Corriente DC en Cable
Principal y Derivaciones.

8. J-30519185-9
MEDICIONES TÍPICAS DEL SPCAT
PUNTOS DE MEDICIÓN
•Inspección Visual: Condiciones Externas e Internas
de Componentes.
•Mediciones: Medición de Voltaje (mV)
Nivel Óptimo de
Protección
-850mV

9. J-30519185-9
MEDICIONES POR AÑO
SEMANALES
15 rectificadores x 4 semanas x 12 meses = 720 registros por año
MENSUALES
77 cajas x 12 meses = 924 registros por año
SEMESTRALES
64 TP/RE x 2 veces = 128 registros por año
ANUALES
1900r/p
p
64 TP/RE x 2 veces = 128 registros por año

10. J-30519185-9
MOTORES
FertiNitro
80 Motores de 13.8 y 4.16kV
360 Motores de 480V
440 Motores
Pruebas por Año
p
RA=2640 pruebas/año
IP=480 pruebas/año

11. J-30519185-9
EQUIPOS
En FertiNitro se utilizan 4 equipos de la marca MEGGER para ejecutar las
pruebas de resistencia de aislamiento; estos equipos tienen la capacidad
de generar una archivo separado por coma (CSV) con los resultados de la
prueba aplicada al motor.
Megger hasta 2kV
BMM2500
Megger de 5kV
MIT520
S1-5005
Megger hasta 10kV
MEG-1001

12. J-30519185-9
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
La practica tradicional para el análisis de los valores de resistencia de
aislamiento consisten en obtener el archivo CSV generado por el MEGGER
MEGGER,
convertirlo en documento EXCEL y graficar la columna Resistencia con
respecto al Tiempo.
Resistencia de Aislamiento
11-MP-106B
3500 RA
ncia (Mohm)
3000
2500
2000
1500
Resisten
1000
500
0
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100
Tiempo (s)
Procedimiento por motor
•Adquisición de la prueba 10 min.
•Calculo de Resistencia a 40ºC 10 min.
min
•Análisis del Resultado 8 min

13. J-30519185-9
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
• Gran numero de registros por año (SPCAT + RA = 5000 pruebas por año)
• Inexistencia de base de datos (Generalmente los registros se elaboran de
forma manual
• Inexistencia de método que permita generar histórico de resultados
• Numerosas horas hombre para la adquisición y análisis de las pruebas
• Resguardo físico de la información
• Imposibilidad de análisis predictivo

14. J-30519185-9
ESPECIFICACIONES GENERALES DEL APLICATIVO
• Fácil Manejo (Interactividad)
• Almacenamiento de las pruebas (SPCAT y RA Motores)
• Posibilidad de consulta desde cualquier PC de la planta (intranet)
• Apariencia WEB
• Calculo automático de valores (Ej. Alarmas, Limites Corriente, Curva de
Resistencia, Tendencias, Predictivo, etc)
• Control de usuarios (Restricción en la modificación de datos)
• Almacenamiento d d t
Al i t de datos estáticos (Ej C
táti (Ej. Características d M t
t í ti de Motores,
Ánodos, Cajas, etc)
• Generar Históricos (Comparación entre pruebas anteriores)

15. J-30519185-9
ESTRUCTURA DE APLICATIVO DE MOTORES

16. J-30519185-9
CARGA DE DATOS
Renombrado de
Adquisición de la Subir Prueba a
Archivo CSV
prueba Base de Datos

17. J-30519185-9
PANTALLAS DEL APLICATIVO
Control de Usuarios Menú Principal
Selección de Curva Datos de Prueba

18. J-30519185-9
VISUALIZACIÓN DE CURVAS
El aplicativo muestra las curvas de RA con el valor medido y el valor corregido a
40ºC,
40ºC es posible sobreponer curvas anteriores y/o generar una curva d t d
ibl b t i / de tendencia
i
con el resultado de las pruebas anteriores para predecir el comportamiento del
aislamiento en el tiempo.
Valor Medido
Valor Corregido

19. J-30519185-9
ESTRUCTURA DEL APLICATIVO DE PCAT

20. J-30519185-9
CARGA Y ADQUISICIÓN DE DATOS
Las inspecciones son realizadas con una Pocket PC, que posee los datos estáticos
de todos los equipos (TAG, identificación de Cables, nro. de ánodos, etc), al
culminar la ruta los registros son sincronizados con la base de datos para la
posterior generación de reportes.
Usuarios
Ruta
Inspección
Mediciones

21. J-30519185-9
PANTALLAS DEL APLICATIVO
Los datos técnicos de los componentes de cada rectificador, caja o punto de
medición son cagados como datos estáticos al aplicativo (Modelo, Marca,
fabricante, nro. de plano de referencia); el técnico que aplica la prueba posee
todas las características técnicas de los equipos y los resultados de pruebas
anteriores en la Pocket PC, dotándolo de información útil para la toma de
decisiones.
d i i

22. J-30519185-9
PANTALLAS DEL APLICATIVO
HISTÓRICO INSPECCIÓN DE COMPONENTES
Las mediciones de corriente impresa Los componentes inspeccionados
por ánodo por caja PBJ+ son por Caja o por Rectificador son
graficadas entre un periodo de fecha mostrados en una lista, resaltando
seleccionado. los elementos que se encuentran
AVERIADOS

23. J-30519185-9
VENTAJAS
• Las pruebas son almacenadas en una sola base de datos
• Reducción de tiempo de adquisición, calculo y análisis de pruebas
• Simplificación del análisis predictivo
• Unificación de formato de registro de pruebas
• Generación de historial de pruebas por equipos
• Los resultados son accesibles desde cualquier punto de la intranet
• Optimización del mantenimiento preventivo

24. J-30519185-9
“ RUMBO A LA INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA ”
Aplicativos de Electricidad
Prueba de Protección Catódica y
Resistencia de Aislamiento de Motores
Gerencia de Mantenimiento
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Gusta o a
Gustavo Díaz / Douglas Rodríguez
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Agosto 2007