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Reducción de costos: Mitigue los armónicos para lograr el cumplimiento a un costo óptimo

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Mitigación de armónicos rentable

Mitigación de armónicos rentable

En la red de transmisión de potencia, existen muchas formas de distorsión de energía. La distorsión armónica es la forma más regulada 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 fallas. Para reducir el riesgo y optimizar los costos operativos, vale la pena mitigar la distorsión de energía. Aprenda a mitigar los armónicos de forma rentable planificando con antelación.

Cumplimiento de armónicos: Utilice la mitigación solo cuando sea necesario

La distorsión armónica total excesiva en la red de distribución cuesta dinero. Se corre el riesgo de dañar equipos críticos, reducir la productividad y la eficiencia. Danfoss le brinda asesoramiento experto sobre cómo reducir este riesgo a un costo óptimo. El uso de nuevas tecnologías de variadores de frecuencia le permite ahorrar significativamente en el dimensionamiento de la red eléctrica, a la vez que mitiga el contenido de armónicos. Por lo tanto, para optimizar el sistema eléctrico general, es vital seleccionar el variador de frecuencia (VFD) en una fase temprana del diseño del sistema. 

¿Cómo puede reducir los costos y seguir cumpliendo con las normativas de calidad de la energía?

Para un transformador con carga inferior al 40% y un límite de THDv* del 5%, no se requiere mitigación.

Para cargas de transformadores no lineales del 40% y más, utilice la tecnología más eficiente energéticamente para lograr < 5% THDv*.

Intente regular los armónicos solo para cumplir con la norma requerida y de acuerdo con los requisitos de la instalación. No compense demasiado el contenido armónico. ¿Necesita ayuda para regular los armónicos? Póngase en contacto con nosotros.

*Abreviaturas: THDv: distorsión armónica total de voltaje. THDi: distorsión armónica total de la corriente

Las normativas más populares (por ejemplo, IEEE 519) establecen los requisitos de THDv, pero no especifican los requisitos de distorsión armónica total en términos de THDi. Por lo tanto, diseñe el THDv al 5% para cumplir con las normativas. Algunas normativas requieren THDi ≤ 5% o incluso THDi ≤ 8% en las terminales de red del variador de frecuencia. Cuando se especifican estos niveles de THDi, diseñar para cumplirlos puede generar costos innecesarios y pérdidas adicionales, así que comuníquese con Danfoss para obtener el mejor asesoramiento.

Realice un análisis sencillo. Menos de 10 minutos de cálculos pueden ahorrarle miles de dólares. Evalúe todo el sistema para encontrar la mejor solución. Pruebe nuestra herramienta digital gratuita, MyDrive® Harmonics.

En una instalación, el consumo de energía es un factor importante que contribuye a los costos operativos. Por este motivo, la validación de la eficiencia, incluido el cálculo de las pérdidas de energía, es un paso importante a la hora de elegir equipos para mitigar los armónicos. El rendimiento de los variadores de frecuencia de 6 pulsos normalmente difiere solo en un 0.5% entre los diferentes proveedores de variadores de frecuencia de velocidad variable. Sin embargo, las variaciones de eficiencia de hasta el 1-2% no son inusuales en los equipos de mitigación de diferentes proveedores. Es importante realizar los cálculos antes de tomar una decisión.

¿Qué es nuevo en la tecnología del variador de frecuencia de velocidad variable?

En la actualidad, la mitigación de armónicos en los sistemas de variadores de frecuencia ha mejorado. Los sistemas de variadores de frecuencia de velocidad variable optimizados para un rendimiento de bajos armónicos pueden funcionar ahora con una distorsión armónica total (THDi) del 3-5%, a un factor de potencia de unidad, con un menor impacto en el modo común y un menor impacto sobre los armónicos. Los variadores de frecuencia también pueden eliminar los impactos de corriente a plena carga causados por el arranque del motor directo en línea (DOL). Todo esto significa que los transformadores de alimentación y los generadores de reserva pueden ser significativamente más pequeños (10-30%). Los cables, fusibles y cuadros de distribución también pueden ser más pequeños. Estos componentes son caros y pueden afectar a la capacidad de cumplir con las limitaciones presupuestarias de un proyecto. Es por esto que una selección cuidadosa y temprana del variador de frecuencia (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 la elección de los métodos de mitigación de armónicos incluyen: perfil de carga de cumplimiento, distribución del factor de potencia, y las condiciones de la red eléctrica, tamaño físico de la instalación (especialmente para reacondicionamientos), eficiencia y rendimiento de los sistemas de energía.

¿Necesita asesoría sobre mitigación de armónicos? Contáctenos hoy

Interacción del variador de frecuencia

Mitigación de armónicos: Al diseñar un sistema, planifique primero el variador de frecuencia (VFD)

Mediante el uso de nuevas tecnologías de variadores de frecuencia, puede mitigar los armónicos a la vez que ahorra significativamente en el dimensionamiento de la red eléctrica. Por lo tanto, para optimizar el sistema eléctrico general, es vital seleccionar el variador de frecuencia (VFD) en una fase temprana del diseño del sistema de energía. Los variadores de frecuencia ofrecen mucho más que solo hacer girar sus motores.

Optimización del diseño del sistema eléctrico

Optimización del diseño del sistema eléctrico

Al diseñar un sistema eléctrico, optimizar para la mitigación de armónicos también significa optimizar el diseño del sistema para el costo, la calidad de la energía y las emisiones de Alcance 1, 2 y 3. Ya sea para una nueva construcción o una actualización, diseñe el sistema eléctrico para garantizar:

  • Reducir el costo inicial de capital
  • Costos operativos mínimos a largo plazo
  • Impacto mínimo viable de los armónicos de los variadores de frecuencia en la red de suministro y en el sistema más amplio, incluidas las cargas accionadas

Considere 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 del sitio (o cliente) de cumplir sus objetivos de emisiones de Alcance 1, 2 y 3 (GEI), y los compromisos para lograr cero emisiones netas de carbono.

Planificar una nueva construcción

Ahorre dinero en grandes inversiones

Para construcciones nuevas, especificar el variador de frecuencia de bajos armónicos adecuado significa que puede tener generadores y transformadores más pequeños y ahorrar dinero en las grandes inversiones de capital.

Las consideraciones anticipadas sobre la calidad de la energía de red permiten mitigar de forma optimizada los costos, como la combinación de variadores de frecuencia AFE, filtros activos, filtros pasivos y variadores de 6 pulsos, para lograr la solución más rentable y en cumplimiento.

Seleccione los variadores de frecuencia con anticipación. Danfoss puede ayudarle a reducir la distorsión armónica total de la mejor manera.

Los variadores de frecuencia que seleccione pueden marcar una gran diferencia en el diseño general. Considere los variadores 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, es posible reducir el dimensionamiento de toda la cadena de transmisión del cuadro de distribución para lograr un CAPEX óptimo. 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 hasta en un 30%

Reduzca el tamaño de los transformadores y generadores hasta en un 30%

  • Para diseñar un nuevo sistema en campo, es imperativo considerar la topología del VSD lo antes posible.
  • Al considerar los VSD (y los filtros) con anticipación, puede reducir el tamaño de los transformadores y generadores en un 10-30% en comparación con los enfoques convencionales. El tamaño de los cuadros de distribución también se ve afectado.
  • 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.

Primero planifique el variador de frecuencia: A continuación, dimensione los demás componentes del sistema

Al diseñar sistemas para el cumplimiento de armónicos, elegir el mejor variador de frecuencia para el control de velocidad variable reducirá la distorsión armónica total (THD). Al reducir la THD, puede optimizar el tamaño del resto de los componentes.

El uso de los variadores de frecuencia tradicionales o de armónicos ultrabajos adecuados puede reducir el costo de adquisición y funcionamiento

  • Componentes de suministro
  • Componentes de la red
  • Motores y cargas accionadas

Siga estos 3 pasos

Siga estos pasos para seleccionar el variador de frecuencia y el filtro con anticipación y, a continuación, reduzca el tamaño de los demás equipos para obtener el máximo beneficio. Póngase en contacto conDanfoss para obtener asistencia en el diseño.

Seleccione cuidadosamente el variador de frecuencia y el filtro para equilibrar el costo de capital y las ventajas del sistema. No compense demasiado los armónicos.

Los variadores de frecuencia de Danfoss son compatibles con todos los tipos de motores, para garantizar que pueda seleccionar la mejor tecnología de motor para la tarea, sin barreras. Seleccione cuidadosamente el motor y la carga accionada para equilibrar el costo de capital, la mejor eficiencia y el esfuerzo de mantenimiento óptimo. Evite sobredimensionar el motor y el variador de frecuencia, ya que esto proporciona la mejor huella armónica y mantiene el CAPEX lo más bajo posible.

Ventajas para usted:

  • Menores costos operativos (OPEX), leyes de afinidad, menor desgaste de los motores y cargas accionadas, menos averías.
  • Control de velocidad óptimo para reducir el consumo de energía y reducir drásticamente las emisiones directas de Scope 2.
  • El variador de frecuencia ofrece una variedad de funciones más, como el monitoreo basado en condiciones integrado en el variador de frecuencia, para recibir una advertencia anticipada del desgaste del motor y menos fallas.
  • Al elegir un variador de frecuencia con medidor de red integrado, es posible monitorear la calidad del voltaje durante el funcionamiento y recibir una notificación cuando es posible mejorar la eficiencia de la instalación añadiendo un equipo de mitigación central adicional.

Impacto en las emisiones y los costos:

  • Equilibrio del CAPEX y los beneficios.
  • Reduzca significativamente las emisiones de terceros de Alcance 3: obtenga, repare y sustituya las emisiones.

¿Sabía que es posible reducir el tamaño de los transformadores y los generadores de reserva cuando los niveles de distorsión de los variadores de frecuencia y los filtros de armónicos son bajos? Al tomar medidas para reducir el tamaño del transformador o del grupo electrógeno, puede reducir el costo de capital (CAPEX) y el costo operativo (OPEX) con una serie de otros beneficios:

  • Mayor eficiencia con menos generación de calor
  • Menos emisiones directas de Alcance 2 (energía/combustible)
  • Reducción de las emisiones de terceros de Alcance 3 (suministro, reparación y sustitución)

Reducción del tamaño de los componentes de su red, como conmutadores, salas eléctricas, MCC, fusibles y cables, garantizando que las frecuencias armónicas y los niveles de distorsión de los variadores de frecuencia y filtros sean bajos.

Ventajas de emisiones y costos para su proyecto:

  • Menos costo de capital (CAPEX) y menos generación de pérdidas
  • Menores costos operativos (OPEX), menos generación de calor y mayor eficiencia
  • Menos emisiones directas de Alcance 2 (energía/combustible)
  • Reducción de las emisiones de terceros de Alcance 3 (suministro, reparación, sustitución y reciclaje)

Reducción de los costos operativos mediante el uso adecuado de los equipos conectados, el control de las cargas accionadas y menos problemas de red.

Ventajas en emisiones y costos:

  • Reducción de OPEX
  • Reduzca las emisiones de Alcance 1 y 2 (emisiones directas e indirectas)

Planificar una actualización

Elija sabiamente para obtener ahorros significativos en gastos operativos

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 costos operativos. Elija los variadores de frecuencia adecuados para evitar que la actualización sobrecargue 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.

Siga estos 3 pasos

  1. Para conectar variadores de frecuencia adicionales (VSD) a los transformadores existentes, es imperativo conocer la carga existente en el transformador
  2. 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
  3. Diseñe el sistema para “limpiar” cualquier distorsión armónica existente, así como para garantizar que la nueva carga del variador de frecuencia se pueda añadir sin problemas

Con una amplia cartera de opciones de tecnología de mitigación, usted 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.

Póngase en contacto con nosotros.

Maximice el rendimiento del sistema con nuestras soluciones para la mitigación de armónicos

Casos prácticos

¿Desea obtener más información sobre la distorsión armónica?

Vea la entrevista y descubra lo que nuestro experto tiene que decir sobre la interferencia e armónicos y la distorsión armónica total, y cómo abordarla de la manera más eficiente energéticamente posible, a la vez que optimiza su sistema.

Ilumine el rendimiento de su sistema

Utilice la herramienta MyDrive® Harmonics para calcular frecuencias e interferencia de armónicos en su sistema y diseñar una solución de mitigación de armónicos que se adapte a sus necesidades. Solo tiene que utilizar el simulador del circuito de alimentación incluido para realizar una simulación de su sistema y determinar dónde se deben aplicar los cambios. Y controlar los armónicos generados de la forma más eficiente posible.

Productos relacionados

Danfoss ofrece una gama completa de productos para la mitigación de armónicos en rangos de potencia altos y bajos, compatibles con todos los tipos de motores. La gama incluye variadores de frecuencia de bajos armónicos, variadores de frecuencia frontales activos, filtros activos y pasivos, y filtros de entrada y salida.  Nuestras ofertas de servicioDrivePro® también le ayudan a garantizar un funcionamiento sin problemas y una larga vida útil del producto. Los servicios DrivePro® ayudan a identificar posibles problemas causados por una distorsión armónica excesiva, combinados con recomendaciones para acciones de mitigación específicas.

  • if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }
    Filtro activo avanzado Danfoss AAF 007

    Mitigue los armónicos, corrija el factor de potencia y compense el desequilibrio, todo en un solo producto. Al ofrecer una alta eficiencia excepcional, AAF 007 se adapta a todos los variadores Danfoss.

  • if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }
    Filtro activo avanzado 007 de Danfoss

    Mitigue los armónicos, corrija el factor de potencia y compense el desequilibrio, todo en un solo producto. AAF 007 ofrece una eficiencia excepcionalmente alta y se adapta a todos los convertidores de frecuencia de Danfoss.

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