Alimentador de Motor Industrial: Instalación de Enfriador de 500HP

Descripción del proyecto

Una importante instalación de fabricación en Houston Texas requirió la instalación de un nuevo enfriador centrífugo de 500HP para expandir la capacidad de refrigeración para procesos de producción. El motor del enfriador que opera a 480V trifásico se ubicaría en una nueva sala de máquinas aproximadamente a 600 pies del equipo de distribución principal. El proyecto presentó importantes desafíos de caída de tensión que requirieron un análisis de ingeniería cuidadoso para garantizar una operación confiable del motor. El equipo de ingeniería de la planta reconoció que esta instalación requería más que una simple selección de conductores basada en la capacidad de corriente.

Los motores industriales grandes presentan desafíos eléctricos únicos porque operan en dos modos distintos: arranque y funcionamiento. Durante el funcionamiento normal el motor consume continuamente su corriente nominal de plena carga 590A. Sin embargo durante el arranque el motor puede consumir de 6 a 8 veces su corriente de plena carga durante 10 a 15 segundos hasta alcanzar la velocidad de funcionamiento creando una corriente de arranque de 3,540A. Esta alta corriente de arranque crea una caída de tensión temporal pero significativa que puede afectar la capacidad del motor para generar suficiente par de arranque y puede interrumpir otros equipos en el mismo sistema eléctrico.

La distancia de 600 pies desde el equipo de distribución hasta la ubicación del motor crea una resistencia considerable del conductor. Los criterios de diseño establecidos por el equipo de ingeniería requerían que la caída de tensión fuera inferior al 3% en condiciones normales de funcionamiento y limitaran la caída de tensión de arranque para evitar interferencias con otras cargas de la planta. El equipo de ingeniería desarrolló una solución optimizada que incorpora dos elementos clave: un variador de frecuencia variable VFD para eliminar el problema de corriente de arranque y conductores paralelos 3 juegos de 500 kcmil por fase para reducir la caída de tensión de funcionamiento mientras optimiza el costo. Con el VFD la corriente de arranque se reduce a aproximadamente 885A llevando la caída de tensión de arranque a un nivel manejable de 1.6%. La caída de tensión de funcionamiento alcanzó un excelente 1.0% muy por debajo del límite objetivo del 3%. El costo inicial del VFD y la configuración de conductores paralelos fue de $25,000 adicionales pero con un ahorro anual de energía de $12,000 la inversión se recupera en 2.1 años.

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