Mitigación de armónicos rentable
En la red de transmisión de potencia, existen muchas formas de distorsión de potencia. La distorsión armónica es la forma más común de distorsión, que se produce en el rango de frecuencias de hasta 2 kHz. Los armónicos pueden dañar el equipo, lo que provoca ineficiencia e incluso fallos. Para reducir el riesgo y optimizar los costes operativos, vale la pena mitigar la distorsión de potencia. Aprenda a mitigar los armónicos de forma rentable planificando con antelación.
Planificar la mitigación temprana
¿Cómo puede reducir los costes y seguir cumpliendo con las normativas de calidad de la energía?
Encuentre el equilibrio entre la distorsión armónica total (THDi), la eficiencia y el coste de los equipos adquiridos. Para una carga del transformador inferior al 40 % y al 5 % del límite THDv, normalmente no se requiere mitigación. En estos casos, los convertidores de frecuencia estándar de 6 pulsos con reactancias pueden ser suficientes para tratar los armónicos presentes.
No compre lo que no necesite. Para obtener ayuda a la hora de calcular cuándo necesita mitigación, póngase en contacto con nosotros.
Diseñe el sistema para soportar los peores requisitos de plena carga de las cargas del convertidor de frecuencia y otras cargas.
Utilice herramientas de cálculo para dimensionar transformadores y generadores, o pruebe la capacidad de los elementos ya elegidos.
Ajuste e itere los escenarios de los equipos de mitigación para cumplir con un resultado adecuado en términos de costes y rendimiento.
Para encontrar diferentes escenarios de mitigación, utilice MyDrive® Harmonics.
Una THDv del 5 % es un buen compromiso entre los niveles de distorsión más bajos, el coste del equipo necesario para alcanzar ese nivel, la eficiencia resultante de los componentes elegidos y la eficiencia general del sistema.
La reducción de la distorsión sigue la ley de la disminución de la rentabilidad. Es posible reducir aún más los niveles de distorsión, pero las ganancias pueden costar demasiado.
Para calcular la eficiencia energética de su aplicación, pruebe MyDrive® Energy.
¿Cuáles son las novedades respecto a la tecnología de convertidores de velocidad variable?
En la actualidad, la mitigación de armónicos en los sistemas de convertidores ha mejorado. Los sistemas de convertidores de velocidad variable optimizados para un rendimiento de bajos armónicos pueden funcionar ahora con una distorsión armónica total (THDi) del 3-5 %, con un factor de potencia unitario, con un impacto de modo común y un impacto suprarmónico inferior. Los convertidores de frecuencia también pueden eliminar los impactos de corriente a plena carga causados por el arranque del motor directo en línea (DOL). Todo esto implica que los transformadores de alimentación y los generadores de seguridad pueden dimensionarse con un tamaño significativamente (10-30 %) menor. Los cables, fusibles y conmutadores también pueden ser más pequeños. Estos componentes son caros y pueden afectar a la capacidad de cumplir con las limitaciones presupuestarias de un proyecto. Por lo tanto, una selección cuidadosa y temprana del convertidor (VFD) puede desempeñar un papel importante a la hora de garantizar el éxito del proyecto.
Is harmonic distortion costing you money and downtime?
Los factores que afectan a la elección de los métodos de mitigación de armónicos incluyen: perfil de carga de cumplimiento, distribución del factor de potencia condiciones de la red eléctrica, tamaño físico de la instalación (especialmente para reacondicionamientos), eficiencia y rendimiento de los sistemas de energía.
¿Necesita asesoramiento sobre la mitigación de armónicos? Póngase en contacto con nosotros
Mitigación de armónicos: Al diseñar un sistema, planifique primero el convertidor de frecuencia (VFD)
El uso de nuevas tecnologías de convertidores de frecuencia le permite mitigar los armónicos y, a la vez, ahorrar significativamente en el dimensionamiento de la red eléctrica. Por lo tanto, para optimizar el sistema eléctrico general, resulta fundamental seleccionar el convertidor de frecuencia (VFD) en una fase temprana del diseño del sistema de alimentación. Los convertidores de frecuencia ofrecen mucho más que simplemente hacer girar los motores.
Optimizar el diseño del sistema eléctrico
Al diseñar un sistema eléctrico, optimizar para la mitigación de armónicos también significa optimizar el diseño del sistema para el coste, la calidad de la energía y las emisiones de Alcance 1, 2 y 3. Tanto si se trata de una nueva construcción como de una actualización, diseñe el sistema eléctrico para garantizar:
- Un menor coste de capital inicial
- Unos costes operativos mínimos a largo plazo
- Un impacto mínimo viable de los armónicos de los convertidores de frecuencia en la red de alimentación y en el sistema en general, incluidas las cargas del convertidor
Tenga en cuenta las necesidades de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de acuerdo con la legislación. El diseño también debe coincidir con la ambición de las instalaciones (o el cliente) de cumplir sus objetivos de emisiones (GEI) de Alcance 1, 2 y 3, y los compromisos para lograr cero emisiones netas de carbono.
Planificar una nueva construcción
Para construcciones nuevas, especificar el convertidor de frecuencia de bajos armónicos adecuado significa que puede dimensionar generadores y transformadores más pequeños y ahorrar dinero en las grandes inversiones de capital.
Las consideraciones tempranas sobre la calidad de la potencia de red permiten mitigar de forma optimizada los costes, como la combinación de convertidores AFE, filtros activos, filtros pasivos y convertidores de 6 pulsos, para lograr la solución más rentable y conforme.
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Seleccione las unidades con tiempo. Danfoss puede ayudarle a reducir la distorsión armónica total de la mejor manera posible.
Los convertidores que seleccione pueden marcar una gran diferencia en el diseño general. Tenga en cuenta los convertidores de frecuencia en una fase temprana del diseño de su proyecto, incluyendo a los ingenieros eléctricos en su planificación inicial. Con buenas medidas preventivas implementadas, puede reducir el dimensionamiento de toda la cadena de transmisión del conmutador para optimizar el CAPEX. Utilice la herramienta MyDrive® Harmonics de Danfoss o póngase en contacto con su oficina local para obtener asesoramiento experto sobre el uso de cálculos de armónicos para dimensionar transformadores y generadores más pequeños.
Reduzca el tamaño de los transformadores y generadores en hasta un 30 %
- Para diseñar un sistema de campo nuevo, es imperativo tener en cuenta la topología del VSD lo antes posible.
- El hecho de considerar los VSD (y los filtros) con antelación le permitirá reducir el tamaño de los transformadores y generadores en un 10-30 % en comparación con los enfoques convencionales. También afecta al dimensionamiento del conmutador.
- Perfeccione el diseño para obtener los máximos beneficios colocando los filtros centralizados estratégicamente y decidiendo cuándo utilizar la tecnología AFE para obtener la mejor ventaja.
Planifique primero los convertidores: A continuación, dimensione los demás componentes del sistema
Al diseñar sistemas para el cumplimiento de armónicos, elegir el mejor convertidor de frecuencia para el control de velocidad variable reducirá la distorsión armónica total (THD). Al reducir la THD, puede optimizar el dimensionamiento de todos los demás componentes.
El uso de los convertidores de frecuencia tradicionales o de armónicos ultrabajos adecuados puede reducir el coste de adquisición y funcionamiento
- Componentes del suministro
- Componentes de la red
- Motores y cargas del convertidor
Siga estos 3 pasos
Siga estos pasos para seleccionar el convertidor de frecuencia y el filtro con antelación y, a continuación, reduzca el dimensionamiento de todos los demás equipos para obtener el máximo beneficio. O póngase en contacto con Danfoss para obtener asistencia en el diseño.
Planificar una actualización
En un proyecto de actualización, normalmente necesita maximizar el impacto del reacondicionamiento sin sobrecargar la infraestructura eléctrica existente.
Las elecciones correctas pueden reducir significativamente sus costes operativos. Elija los convertidores de frecuencia adecuados para evitar la sobrecarga de su sistema. Considere la posibilidad de ponerse en contacto con una empresa como Danfoss, que entienda el problema y pueda ofrecer la gama completa de soluciones disponibles, ya que los escenarios de sistema difieren y cada solución tiene sus méritos.
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Siga estos 3 pasos
- Para conectar convertidores de frecuencia adicionales (VSD) a los transformadores existentes, es imperativo conocer la carga existente en el transformador
- Realice un estudio de armónicos para determinar el nivel de distorsión ya presente. Utilice la herramienta MyDrive® Harmonics para determinar el impacto de los armónicos en su sistema y, a continuación, calcular las ventajas de las soluciones de mitigación de armónicos de Danfoss
- Diseñe el sistema para «limpiar» cualquier distorsión armónica existente, así como para garantizar que la nueva carga del convertidor se pueda añadir sin problemas
Con un amplio portfolio de opciones tecnológicas de mitigación, tiene la libertad de seleccionar el mejor enfoque. Danfoss ofrece asistencia para el diseño de su sistema y ofrece una gama completa de soluciones de mitigación.
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Maximice el rendimiento del sistema con nuestras soluciones de mitigación de armónicos
Elija bien para reducir los costes
Formas sorprendentemente sencillas de reducir costes
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Vea la entrevista y descubra lo que nuestro experto tiene que decir sobre las interferencias armónicas y la distorsión armónica total, y cómo abordarlas de la forma más eficiente posible, optimizando al mismo tiempo su sistema.
Arroje luz sobre el rendimiento de su sistema
Utilice la herramienta MyDrive® Harmonics para calcular las frecuencias de armónicos y las interferencias en su sistema y diseñar una solución de mitigación de armónicos que se adapte a sus necesidades. Simplemente utilice el simulador de circuito de potencia incluido para realizar una simulación de su sistema para poder identificar dónde deben realizarse cambios. Y controlar los armónicos generados de la forma más eficiente posible.
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Más información sobre la mitigación de armónicos
Las distorsiones armónicas afectan a la red de potencia de red, lo que provoca una mala calidad de la alimentación, infiabilidad y daños potenciales en el equipo. Danfoss puede ayudarle a reducir los efectos de los armónicos.
¿Ha experimentado interrupciones repentinas de la producción? La causa suele ser una mala calidad de la red debido a la distorsión armónica. Los VSD pueden mitigar los armónicos para una mayor estabilidad.
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