IRZ VSD log on a failed PMM ESP motor (insulation drop)

[reliy0505@gmail.com]

Colleagues, the archive has screenshots of data from an IRZ VSD. Permanent magnet motor (PMM) ESP motor. In the end the unit failed on falling insulation. What do you make of this?

Scan / image text translation (original scan kept as attachment below):

IRZ VSD journal reader, Journal tab. Filters: Start, Stop, Record, Trip, Currents and voltages, Telemetry, Message. Range 28.11.2018 07:36:49 to 01.10.2019 16:28:10.

Columns on the scan: date/time, event, VFD Uout V, f out Hz, Ia/Ib/Ic ESP motor A, motor load %, insulation kOhm, intake P atm, intake T C, motor T C, motor kW, speed rpm.

30.09.2019: operator start, then Parameters. Frequency ramps from 0 toward about 177 Hz, speed toward about 2650 rpm. Insulation mostly 9999 kOhm. Intake about 71.4 atm / 94 C.

01.10.2019 trip excerpt (second screenshot). Steady: f about 206.7 Hz, phase currents about 16-17 A, load about 16-17%, Uout about 365-391 V, intake about 70.8 atm / 89 C, motor about 105 C / 38-41 kW / 3100 rpm, Rins 9999 kOhm.

Code: Select all

+----------+-------------------------+-------+--------+--------+--------+-------+------+
| Time     | Event                   | f Hz  | Ia A   | Ib A   | Ic A   | Load% | rpm  |
+----------+-------------------------+-------+--------+--------+--------+-------+------+
| 07:59:23 | Protection: Overload    | 251.6 | 58.4   | 59.8   | 50.7   | 93.3  | 4065 |
|          |                         | 265.2 |        |        |        |       |      |
|          |                         | 271.0 |        |        |        |       |      |
+----------+-------------------------+-------+--------+--------+--------+-------+------+
| 07:59:26 | Protection: Underload   |       | 0.0    | 0.0    | 0.0    | 0.0   |      |
|          | Overload protection off |       |        |        |        |       |      |
+----------+-------------------------+-------+--------+--------+--------+-------+------+

Just before the trip, frequency jumped to 271 Hz and phase currents spiked from about 16 A to about 58 A (motor kW to 64.5). Then overload, then underload; Uout and currents went to 0.

IRZ VSD journal screenshots.rar

Original topic

коллеги в архиве скрины инфы с СУ ИРЗ. вентильный ПЭД. в итоге установка отказала по причине сниж изоляции. кто что думает по данному поводу?

IRZ VSD journal screenshots.rar

[ALEngineer]

Who, honestly, ran the frequency that high? Looks like a four-pole PMM. 271 Hz translated to an induction-motor equivalent is about 68 Hz.

Per the downhole sensor (TMS) there was no critical overheat, but TMS measures temperature in the lower part of the ESP motor, so at the head it is about 20-30% higher. From the attachment I would say there was overheating from overspeeding. I do not know the nameplate ratings or the maker, so for this motor that frequency may be normal. Overheat is still there.

Original reply

А кто ей, прости господи, так частоту задрал? Вентиль четырех полюсный я так понимаю, частота 271Гц в переводе на асинхронную частоту это примерно 68Гц. Согласно ТМС критического перегрева не было, но ТМС измеряет температуру в нижней части ПЭД, соответственно в голове температура процентов на 20-30 выше. По той информации которая имеется в приложении, могу сделать вывод, что наблюдался перегрев в следствии переразгона. Но номиналов я не знаю и производителя тоже, возможно для данного ПЭД это нормальная частота. Но перегрев имеет место быть.

[reliy0505@gmail.com]

Frequency was not jacked up. Output frequency sat at 206 Hz (nameplate / production frequency 200 Hz). On a stall the VSD itself raised frequency. The question was why. After swapping the VSD the same thing happened again.

Original reply

частота не задрана, стояла выходная частота 206Гц (производственная частота 200Гц). СУ при подклинке сама увеличивала частоту, вопрос был почему? при смене СУ ситуация повторялась.

[ALEngineer]

Maybe a current regulator is on, and the setpoint dependence is direct instead of reverse.

Original reply

Возможно устаоовлен регулятор по току и зависимость прямая в уставках, вместо обратной.

[reliy0505@gmail.com]

Exactly - parameter hold was not enabled. I keep seeing this kind of odd behavior on PMM ESP motors.

Original reply

Вот именно что поддержка параметров не стояла. Уже неоднократно сталкиваюсь с такими неадекватными действиями на вентильных пэд

[ALEngineer]

Hard to say much without the VSD archive file.

Original reply

Без файла архива СУ сложно о чем то судить.

[reliy0505@gmail.com]

Here is the information from the VSD. Please help sort it out. Odd PMM behavior is not clear to me - I do not have much experience on these motors.

Original reply

вот информация с СУ. прошу помочь разобраться, т.к. неадекватная работа вентильных двигателей мне не понятна, опыта так такого по данным движкам нет

[reliy0505@gmail.com]

IRZ VSD archive attached (PARAMS / CURRENT / EVENT .IR5).

IRZ VSD PARAMS archive.rar

Original reply

IRZ VSD PARAMS archive.rar

[ALEngineer]

Intelligent modes are on and set incorrectly. A badly tuned current PID regulator cuts in and out. On top of that, shake mode and gas-flush mode are enabled. No-load current and power factor (cos phi) are set wrong. Nobody trimmed the currents; imbalance is coarsened. ESP motor temperature protection is 125 C - that is high, and temperature is measured in the lower part of the motor. On the regulator you should set reverse dependence.

And is this even a PMM or an induction motor? The VSD is set up for induction, but the frequencies are 200 Hz. 200 Hz is a four-pole PMM. If you spin a two-pole or an induction motor at that frequency - congratulations, you burned the motor.

Original reply

У вас активированы и не корректно настроены интеллектуальные режимы. Периодически включается и выключается не верно настроенный ПИД регулятор по току. Плюс ко всему активирован режим встряхивания и режим прокачки газа. Не корректно настроены ток х.х. и косинус. Токи ни кто не корректировал, дисбаланс загрублен. Защита по температуре ПЭД 125 градусов, это много, температура измеряется в нижней части ПЭД. В регуляторе следует установить зависимость обратную.
И вообще, у вас вентильный ПЭД или асинхронный??? СУ настроена под асинхронный, а частоты 200 Гц??? 200Гц, это четырех полюсный вентиль, если вы вращаете с такой частотой двух полюсный или асинхронних, поздравляю вы сожгли двигатель!