Alimentador de Motor Industrial: Instalação de Chiller de 500HP

Visão geral do projeto

Uma importante instalação de manufatura em Houston Texas necessitou da instalação de um novo chiller centrífugo de 500HP para expandir a capacidade de resfriamento para processos de produção. O motor do chiller operando em 480V trifásico seria localizado em uma nova sala de máquinas aproximadamente 600 pés do equipamento de distribuição principal. O projeto apresentou desafios significativos de queda de tensão que exigiram análise de engenharia cuidadosa para garantir a operação confiável do motor. A equipe de engenharia da planta reconheceu que esta instalação exigia mais do que uma simples seleção de condutores baseada em capacidade de corrente.

Motores industriais grandes apresentam desafios elétricos únicos porque operam em dois modos distintos: partida e funcionamento. Durante o funcionamento normal o motor consome continuamente sua corrente nominal de plena carga 590A. No entanto durante a partida o motor pode consumir de 6 a 8 vezes sua corrente de plena carga por 10 a 15 segundos até atingir a velocidade de funcionamento criando uma corrente de partida de 3,540A. Esta alta corrente de partida cria uma queda de tensão temporária mas significativa que pode afetar a capacidade do motor de gerar torque de partida suficiente e pode interromper outros equipamentos no mesmo sistema elétrico.

A distância de 600 pés do equipamento de distribuição até a localização do motor cria resistência considerável do condutor. Os critérios de projeto estabelecidos pela equipe de engenharia exigiam que a queda de tensão fosse inferior a 3% em condições normais de funcionamento e limitassem a queda de tensão de partida para evitar interferências com outras cargas da planta. A equipe de engenharia desenvolveu uma solução otimizada que incorpora dois elementos-chave: um inversor de frequência variável VFD para eliminar o problema de corrente de partida e condutores paralelos 3 conjuntos de 500 kcmil por fase para reduzir a queda de tensão de funcionamento enquanto otimiza o custo. Com o VFD a corrente de partida é reduzida para aproximadamente 885A trazendo a queda de tensão de partida para um nível gerenciável de 1.6%. A queda de tensão de funcionamento alcançou excelentes 1.0% bem abaixo do alvo de 3%. O custo inicial do VFD e da configuração de condutores paralelos foi de $25,000 adicionais mas com uma economia anual de energia de $12,000 o investimento se paga em 2.1 anos.

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