Réduction des coûts : Atténuation des harmoniques pour une conformité à un coût optimal

Atténuation rentable des harmoniques

Dans le réseau de transmission de puissance, beaucoup de formes de distorsion de puissance sont présentes. La distorsion harmonique est la forme de distorsion la plus régulée, qui se produit dans la plage de fréquence jusqu’à 2 kHz. Les harmoniques peuvent endommager l’équipement, entraînant une inefficacité voire une panne. Pour réduire les risques et optimiser les coûts d’exploitation, cela vaut la peine d’atténuer la distorsion de puissance. Découvrez comment atténuer les harmoniques de manière rentable en planifiant à l’avance.

Planification précoce de l’atténuation

Cost-effective harmonic mitigation

In the power transmission network, many forms of power distortion are present. Harmonic distortion is the most regulated form of distortion, occurring in the frequency range up to 2 kHz. Harmonics can damage equipment, leading to inefficiency and even failure. To reduce risk and optimize operating costs, it’s worth mitigating power distortion. Learn how to mitigate harmonics cost-effectively by planning ahead.

Plan mitigation early

Conformité du niveau d’harmoniques : Utilisez l’atténuation uniquement en cas de besoin

Une distorsion harmonique totale excessive dans le réseau de distribution coûte de l’argent. Vous risquez d’endommager des équipements critiques, de réduire la productivité et de perdre en efficacité. Danfoss vous propose un service de conseils d’experts sur la façon de réduire ce risque, à un coût optimal. L’utilisation de nouvelles technologies de variateurs vous permet de réaliser des économies significatives sur le dimensionnement du réseau électrique, tout en atténuant le contenu harmonique. Par conséquent, pour optimiser globalement le système électrique, il est essentiel de sélectionner le variateur de fréquence (VFD) dès la phase de conception du système.

Comment réduire les coûts tout en respectant les réglementations sur la qualité de l’alimentation ?

1. Atténuez le contenu harmonique uniquement lorsque c’est nécessaire

Pour une charge du transformateur inférieure à 40 % et 5 % de la limite THDv*, aucune atténuation n’est requise.

Pour les charges de transformateur non linéaires de 40 % et plus, utilisez la technologie la plus écoénergétique pour atteindre < 5 % THDv*.

Le but est de réguler les harmoniques uniquement pour répondre à la norme requise et conformément aux exigences de l’installation. Ne surcompensez pas la teneur en harmoniques. Avez-vous besoin d’aide pour réguler les harmoniques ? N’hésitez pas à nous contacter.

*Abréviations : THDv : distorsion de tension harmonique totale. THDi : distorsion totale du courant harmonique

2. Conception conforme aux réglementations

Les réglementations les plus courantes (par exemple, IEEE 519) fixent les exigences THDv, mais ne spécifient pas les exigences de distorsion harmonique totale en termes de THDi. Par conséquent, la conception doit présenter un taux de THDv de 5 % pour se conformer aux réglementations. Certaines réglementations exigent un taux de THDi ≤5 %, voire un taux de THDi ≤ 8 %, au niveau des bornes réseau du variateur. Lorsque ces niveaux THDi sont spécifiés, la conception pour les respecter peut entraîner des coûts inutiles et des pertes supplémentaires. Contactez Danfoss pour obtenir les meilleurs conseils.

Effectuez une analyse simple. Des calculs de moins de 10 minutes peuvent vous faire économiser des milliers d’euros. Évaluez l’ensemble du système pour déterminer la meilleure solution. Essayez notre outil numérique gratuit, MyDrive® Harmonics.

3. Sélection d’un équipement sur la base des calculs des dépenses d’exploitation

Dans une installation, la consommation d’énergie constitue une part importante des coûts d’exploitation. C’est pourquoi la validation du rendement, y compris le calcul des pertes d’énergie, constitue une étape importante lors du choix d’un équipement pour atténuer les harmoniques. Le rendement des variateurs à 6 impulsions diffère normalement de seulement 0,5 % entre différents fournisseurs de variateurs à vitesse variable. Cependant, des variations de rendement allant jusqu’à 1 à 2 % ne sont pas inhabituelles dans les équipements d’atténuation de différents fournisseurs. Il est important d’effectuer les calculs avant de faire votre choix.

Utilisez l’atténuation des harmoniques uniquement en cas de besoin

Trouvez l’équilibre entre la distorsion harmonique totale (THDi), le rendement et le coût de l’équipement acheté. Pour une charge du transformateur inférieure à 40 % et 5 % de la limite THDv, aucune atténuation n’est généralement requise. Dans ces cas-là, les variateurs à 6 impulsions standard pourvus de selfs peuvent suffire à traiter les harmoniques présentes.

N’achetez pas ce dont vous n’avez pas besoin. Pour savoir comment calculer le moment où l’atténuation est nécessaire, contactez-nous.

Analysez à un courant de pleine charge où l’impact THDv est le plus élevé

Concevez le système pour qu’il résiste aux exigences les plus défavorables en matière de pleine charge du variateur et d’autres charges.

Utilisez des outils de calcul pour dimensionner les transformateurs et les générateurs, ou testez la capacité des éléments déjà choisis.

Ajustez et réitérez les scénarios d’équipement d’atténuation pour atteindre un résultat de coût et de performance approprié.

Pour trouver différents scénarios d’atténuation, utilisezMyDrive^® Harmonics.

THDv cible de 5 % pour un meilleur équilibre coût/performances

Un THDv de 5 % est un bon compromis entre les niveaux de distorsion les plus faibles, le coût de l’équipement nécessaire pour atteindre ce niveau, l’efficacité résultante des composants choisis et l’efficacité globale du système.

La réduction de la distorsion suit la loi de la diminution des rendements. Il est possible de réduire encore davantage les niveaux de distorsion, mais les gains peuvent coûter trop cher.

Pour calculer l’efficacité énergétique de votre application, essayezMyDrive^® Energy.

Quelles sont les nouveautés dans le domaine de la technologie des variateurs à vitesse variable ?

Aujourd’hui, l’atténuation des harmoniques dans les systèmes de variateurs s’est améliorée. Les systèmes de variateur à vitesse variable optimisés pour des performances à faibles harmoniques peuvent désormais fonctionner à une distorsion harmonique totale (THDi) de 3 à 5 %, à un facteur de puissance unitaire, avec un impact en mode commun et un impact sur les supraharmoniques inférieurs. Les variateurs peuvent également éliminer les chocs de courant de pleine charge causés par le démarrage du moteur en ligne directe (DOL). Tout cela signifie que les transformateurs d’alimentation et les générateurs de secours peuvent être dimensionnés de manière nettement plus réduite (10 à 30 %). Les câbles, les fusibles et l’appareillage de commutation peuvent également être plus petits. Ces composants sont onéreux et peuvent affecter la capacité à respecter les contraintes budgétaires d’un projet. La sélection minutieuse et précoce des variateurs de fréquence (VFD) peut donc jouer un rôle important dans la réussite du projet.

Is harmonic distortion costing you money and downtime?

Parmi les facteurs ayant un impact sur le choix des méthodes d’atténuation des harmoniques, citons : le profil de charge de conformité, la distribution du facteur de puissance, les conditions du réseau électrique, la taille physique de l’installation (en particulier pour les rénovations), l’efficacité et les performances des systèmes d’alimentation.

Avez-vous besoin de conseils sur l’atténuation des harmoniques ? Contactez-nous dès aujourd’hui

Atténuation des harmoniques : Lors de la conception d’un système, planifiez d’abord le variateur (VFD)

L’utilisation de nouvelles technologies de variateurs vous permet d’atténuer les harmoniques tout en faisant des économies considérables sur le dimensionnement du réseau électrique. ; Par conséquent, pour optimiser globalement le système électrique, il est essentiel de sélectionner le variateur (VFD) dès la phase de conception du système d’alimentation. Les variateurs offrent bien plus que la simple rotation de vos moteurs.

Plus d’informations

Optimisation de la conception du système électrique

Lors de la conception d’un système électrique, l’optimisation de l’atténuation des harmoniques implique également d’optimiser la conception du système en termes de coûts, de qualité de l’alimentation et d’émissions de scope 1, 2 et 3. Que ce soit pour une nouvelle construction ou une rénovation, concevez le système électrique de manière à garantir :

Un coût d’investissement initial réduit
Des coûts d’exploitation minimes à long terme
Un impact minimal réalisable des harmoniques à partir des variateurs sur le réseau d’alimentation et le système dans son ensemble, y compris les charges du variateur

Tenez compte des besoins en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) conformément à la législation. La conception doit également correspondre à l’ambition du site (ou du client) vis-à-vis de ses objectifs d’émissions de scope 1, 2 et 3 (GES), ainsi qu’aux engagements visant à atteindre la neutralité carbone.