ARRANQUE DE MOTORES – ARRANQUE ESTÁTICO – CAÍDA DE TENSIÓN

1.              ARRANQUE DE MOTORES – ARRANQUE ESTÁTICO – CAÍDA DE TENSIÓN

Para realizar un arranque de motores estático en el software de simulación (etap), se deben tener en consideración los siguientes datos de entrada para el motor.

1.1       DATOS DE ENTRADA

Potencia nominal Tensión nominal Corriente nominal Corriente de arranque Revoluciones por minuto (número de polos) Factor de potencia Deslizamiento Tiempo de aceleración del motor 

La mayoría de estos datos se obtienen de la placa del motor.

El factor de potencia para el arranque del motor normalmente no aparece en la placa sino en el data sheet. Para el caso en el cual no se tiene este dato, se puede emplear el valor recomendado por la IEEE Std 399 de 1997, la cual establece lo siguiente: Para motores menores a 1000HP, se toma un FP = 0.20 Para motores mayores o iguales a 1000HP, se toma un FP = 0.15

A continuación en la Figura 1 se ilustra el sistema en el cual se encuentra el motor “Mtr1” de 500HP para el cual se desea realizar el arranque.

Los datos de entrada para el motor de 500HP que se usará como ejemplo son los siguientes y se ilustran en las Figuras 2, 3 y 4: Potencia nominal: 500 HP Tensión nominal: 13.2kV Corriente nominal: 19 A Eficiencia: 0.9322 Factor de potencia: 0.9208 Número de polos: 4 RPM: 1773 Corriente de Arranque: 600% x In

Cos phi arranque: 20% Tiempo de aceleración del motor: 2 segundos para arranque sin carga y 4 segundos para arranque a plena carga.

Figura 1. Arranque para el motor "Mtr1"

Figura 2. Datos de Entrada

Figura 3. Corriente y Coseno Phi de Arranque

Para el tiempo de aceleración del motor se empleará 2 segundos en arranque sin carga y 4 segundos en arranque a plena carga. ETAP utiliza estos valores junto con el porcentaje de carga del motor para calcular el tiempo de aceleración en el arranque estático del mismo.

Figura 4. Tiempo de Aceleración

1.2      DEFINICIÓN CASO DE ESTUDIO – ARRANQUE ESTÁTICO DEL MOTOR

Una vez se han ingresado los parámetros del motor, pasar al módulo de arranque de

motores e ingresar al caso de estudio para definir un “evento” en el cual se indicará al software el motor que va a arrancar.

En el caso de estudio de arranque de motores, usted podrá definir esencialmente una secuencia de eventos. Para agregar un evento, ingresar a la pestaña “Event”, y adicionar un evento llamado “Evento1” el cual iniciará al pasar un 1 segundo, tal como se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Creación de Evento Dentro del Caso de Estudio

Ahora se procede a definir la acción o acciones a ejecutarse durante este evento. Para

ello, ir a “Action by Element” y dar click en el botón “ ”. Seleccionar el tipo de

elemento, para este caso el motor, seleccionar la acción, para este caso el arranque “Start”, seleccionar el ID del motor para este caso “Mtr1”, tal como se ilustra en la Figura 6.

Figura 6. Definir la Acción del Evento

Para este ejemplo se va a extender el tiempo total de simulación de 6 a 10 segundos, tal como se ilustra en la Figura 7.

Figura 7. Tiempo Total de Simulación

Ahora se puede correr la simulación haciendo click en el botón “Run Static Motor Starting”

identificado como , ubicado dentro de la barra de herramientas del módulo de arranque de motores.

1.3      RESULTADOS DE SIMULACIÓN

Para este análisis se muestran los resultados sobre el diagrama unifilar, así como en gráficos independientes seleccionando la variable a analizar en el tiempo. Sobre el diagrama unifilar el software permite desplazarse en el tiempo con el “Time-Slider” como

se presenta en las Figuras 8 y 9, de esta forma se pueden apreciar los flujos de potencia por los elementos y las caídas tensión en barras del sistema.

Figura 8. Inicio de Arranque del Motor para t = 1.06 segundos

Figura 9. Arranque del motor para t = 5.06 segundos

Dando click en el botón “Motor Starting Plots” ubicado en la barra de herramientas del módulo de arranque de motores, podrá graficar algunas de las variables que se pueden analizar para este tipo de estudio (Tensión en barras, tensión en terminales del motor, potencia eléctrica demandada, corriente del motor, entre otras) como se presenta en las Figuras 10, 11, 12 y 13.

Figura 10. Tensión en Barras

Figura 11. Tensión en Terminales del Motor

Figura 12. Potencia Eléctrica Demandada

Figura 13. Corriente del Motor