비용 절감: 최적의 비용으로 규정 준수를 위한 고조파 저감

비용 효율적인 고조파 저감

전력 전송 네트워크에는 다양한 형태의 전력 왜곡이 존재합니다. 고조파 왜곡은 최대 2kHz의 주파수 범위에서 발생하는 가장 규제된 형태의 왜곡입니다. 고조파는 장비를 손상시켜 비효율성과 고장으로 이어질 수 있습니다. 위험을 줄이고 운영 비용을 최적화하려면 전력 왜곡을 저감하는 것이 중요합니다. 미리 계획하여 고조파를 비용 효율적으로 저감하는 방법을 알아보십시오.

조기에 저감 계획 수립

고조파 준수 필요한 경우에만 저감 조치 사용

배전망의 과도한 총 고조파 왜곡은 비용을 초래합니다. 중요한 장비가 손상되고 생산성이 저하되며 효율성이 떨어질 위험이 있습니다. Danfoss는 최적의 비용으로 이러한 위험을 줄이는 방법에 대한 전문가의 조언을 제공합니다. 새로운 드라이브 기술을 사용하면 고조파 성분을 저감하면서 전기 네트워크의 크기와 치수를 크게 절약할 수 있습니다. 따라서 전체 전기 시스템을 최적화하려면 시스템 설계 단계 초기에 드라이브(VFD)를 선택하는 것이 중요합니다.

어떻게 하면 비용을 절감하면서도 전력 품질 규정을 준수할 수 있습니까?

1. 필요한 경우에만 고조파 성분 저감

변압기 부하가 40% 미만이고 THDv* 제한이 5% 미만인 경우에는 저감할 필요가 없습니다.

비선형 변압기 부하가 40% 이상인 경우, 에너지 효율이 가장 높은 기술을 사용하여 < 5%의 THDv*를 달성하십시오.

필요한 표준을 충족하고 설치 요구 사항에 따라 고조파를 조절하는 것을 목표로 하십시오. 고조파 성분을 과도하게 보상하지 마십시오. 고조파를 조절하는 데 도움이 필요하십니까? 언제든지 문의해 주십시오.

*약어: THDv: 총 고조파 전압 왜곡. THDv: 총 고조파 전압 왜곡

2. 규정을 준수하는 설계

가장 널리 사용되는 규정(예: IEEE 519)은 THDv 요구 사항을 설정하지만, THDi 측면에서 총 고조파 왜곡 요구 사항은 명시하지 않습니다. 따라서 규정을 준수하기 위해 5% THDv로 설계해야 합니다. 일부 규정에서는 드라이브 주전원 단자에서 THDi를 ≤ 5% 또는 심지어 ≤ 8%로 요구합니다. 이러한 THDi 수준이 지정된 경우, 이를 충족하도록 설계하면 불필요한 비용과 추가 손실이 발생할 수 있으므로 댄포스에 문의하여 최상의 조언을 얻으십시오.

간단한 분석을 수행합니다. 10분도 채 걸리지 않는 계산으로 수천 달러를 절약할 수 있습니다. 전체 시스템을 평가하여 최적의 솔루션을 찾습니다. 무료 디지털 도구인 MyDrive® Harmonics를 사용해 보십시오.

3. OPEX 계산을 기반으로 장비 선택

시설에서 에너지 소비는 운영 비용의 주요 요인입니다. 그렇기 때문에 고조파를 저감하기 위해 장비를 선택할 때 에너지 손실 계산을 포함한 효율성 검증이 중요한 단계입니다. 6펄스 드라이브의 효율은 일반적으로 가변속 드라이브 공급업체마다 0.5% 정도밖에 차이가 나지 않습니다. 그러나 다양한 공급업체의 저감 장비에서 1~2% 정도의 효율성 편차는 드문 일이 아닙니다. 선택하기 전에 계산을 해보는 것이 중요합니다.

필요한 경우에만 고조파 저감 사용

총 고조파 왜곡(THDi), 효율성, 구매한 장비의 비용 간의 균형을 찾습니다. 변압기 부하가 40% 미만이고 THDv 제한이 5%인 경우에는 일반적으로 저감할 필요가 없습니다. 이러한 경우 초크가 있는 표준 6펄스 드라이브만으로도 고조파를 충분히 처리할 수 있습니다.

필요하지 않은 것은 구매하지 마십시오. 저감 시기를 계산하는 데 도움이 필요하면 문의하십시오.

THDv 영향이 가장 큰 전부하 전류에서 분석

드라이브 부하 및 기타 부하의 전부하 최악의 요구 사항을 견딜 수 있도록 시스템을 설계하십시오.

계산 도구를 사용하여 변압기와 발전기의 치수를 측정하거나 이미 선택한 항목의 용량을 테스트합니다.

적절한 비용 및 성능 결과를 달성하기 위해 저감 장비 시나리오를 조정하고 반복합니다.

다양한 저감 시나리오를 찾으려면 MyDrive^® Harmonics를 사용하십시오.

최상의 비용/성능 균형을 위해 5%의 목표 THDv 달성

5%의 THDv는 최저 왜곡 수준, 해당 수준에 도달하는 데 필요한 장비 비용, 선택한 구성품의 결과적 효율성과 전체 시스템 효율성 간의 적절한 타협점입니다.

왜곡을 낮추면 수익률 감소의 법칙을 따르게 됩니다. 왜곡 수준을 더 낮출 수도 있지만, 이 경우 비용이 너무 많이 들 수 있습니다.

어플리케이션의 에너지 효율을 계산하려면 MyDrive^® Energy를 사용해 보십시오.

가변속 드라이브 기술의 새로운 점은 무엇입니까?

오늘날 드라이브 시스템의 고조파 저감 기능이 개선되었습니다. 저고조파 성능에 최적화된 가변 속도 드라이브 시스템은 이제 3~5%의 총 고조파 왜곡(THDi), 단일 역률, 낮은 공통 모드 영향 및 낮은 초고조파 영향에서 작동할 수 있습니다. 드라이브는 직입(DOL) 모터 기동으로 인한 전부하 전류 영향을 제거할 수 있습니다. 이 모든 것은 공급 변압기와 백업 발전기의 크기를 크게(10~30%) 줄일 수 있다는 것을 의미합니다. 케이블, 퓨즈 및 스위치 기어도 더 작아질 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 비용이 많이 들며 프로젝트의 예산 제약 조건을 충족하는 데 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 신중한 초기 드라이브(VFD) 선택은 프로젝트 성공을 보장하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

Is harmonic distortion costing you money and downtime?

고조파 저감 방법 선택에 영향을 미치는 요인으로는 규정 준수 부하 프로파일, 역률 분포, 전력망 조건, 설비의 물리적 크기(특히 리트로핏의 경우), 효율성 및 전력 시스템의 성능 등이 있습니다.

고조파 저감에 대한 조언이 필요하십니까? 지금 바로 문의하십시오

고조파 저감: 시스템 설계 시 드라이브(VFD)를 먼저 확인하십시오.

새로운 드라이브 기술을 사용하면 고조파를 저감하는 동시에 전기 네트워크의 크기와 치수를 크게 줄일 수 있습니다. 따라서 전체 전기 시스템을 최적화하려면 전력 시스템 설계 단계 초기에 드라이브(VFD)를 선택하는 것이 중요합니다. 드라이브는 단순히 모터를 돌리는 것 이상의 기능을 제공합니다.

자세히 알아보기

전기 시스템 설계 최적화

전기 시스템을 설계할 때 고조파 저감을 최적화한다는 것은 비용, 전력 품질 및 Scope 1, 2, 3 배출에 대한 시스템 설계를 최적화한다는 의미이기도 합니다. 신축이든 개조든, 전기 시스템을 설계할 때는 다음과 같은 사항을 고려하십시오.

초기 시작 자본 비용 절감
장기 운영 비용 최소화
드라이브의 고조파가 드라이브 부하를 포함하여 공급 전원망 및 더 넓은 시스템에 미치는 실제적인 영향 최소화

법률에 따라 온실가스(GHG) 배출량을 줄여야 한다는 점을 고려하십시오. 또한 설계는 현장(또는 고객)의 Scope 1, 2, 3(온실가스) 배출 목표 및 탄소 순 제로 달성을 위한 약속을 충족하려는 야망과 일치해야 합니다.

새 구축 계획 수립

대규모 투자 비용 절감

신규 구축의 경우 올바른 저고조파 드라이브를 지정하면 발전기와 변압기의 크기를 줄이고 대규모 자본 투자 비용을 절감할 수 있습니다.

전력망 전력 품질에 대한 초기 고려를 통해 AFE 드라이브, 능동 필터, 수동 필터 및 6펄스 드라이브의 조합과 같은 비용 최적화된 저감 조치를 통해 가장 비용 효율적이고 규정을 준수하는 솔루션을 달성할 수 있습니다.

조언이 필요하면 문의하십시오

드라이브를 조기에 선택하십시오. Danfoss는 최상의 방법으로 총 고조파 왜곡을 줄일 수 있도록 도와드립니다.

어떤 드라이브를 선택하느냐에 따라 전체 설계에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 초기 계획 수립 시 전기 엔지니어를 포함시켜 프로젝트 설계 초기에 드라이브를 고려하십시오. 적절한 예방 조치를 취하면 전체 스위치기어 전송 체인의 치수를 줄여 최적의 CAPEX를 달성할 수 있습니다. 고조파 계산을 사용하여 소형 변압기 및 발전기의 용량를 계산하는 방법에 대한 전문가의 조언은 Danfoss 도구인 MyDrive® Harmonics를 사용하거나 현지 지사에 문의하십시오.

변압기 및 발전기 최대 30% 축소

그린필드 시스템을 설계하려면 가능한 한 빨리 VSD 토폴로지를 고려하는 것이 필수적입니다.
VSD(및 필터)를 조기에 고려하면 기존 방식에 비해 변압기와 발전기의 크기를 10~30%까지 줄일 수 있습니다. 스위치기어 치수 또한 영향을 받습니다.
중앙 집중식 필터를 전략적으로 배치하고 AFE 기술을 가장 잘 활용할 수 있는 시기를 결정하여 최대한의 이점을 얻을 수 있도록 설계를 개선하십시오.

먼저 드라이브 계획을 세웁니다. 그런 다음 다른 시스템 구성품의 용량을 지정합니다.

고조파 규정 준수를 위해 시스템을 설계할 때 가변 속도 제어에 가장 적합한 드라이브를 선택하면 총 고조파 왜곡(THD)을 줄일 수 있습니다. THD를 줄이면 다른 모든 구성품의 치수를 최적화할 수 있습니다.

올바른 초저고조파 또는 기존 드라이브를 사용하면 구매 및 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

공급 구성품
네트워크 구성품
모터 및 드라이브 부하

다음 3단계를 따릅니다

다음 단계에 따라 드라이브와 필터를 조기에 선택한 다음 다른 모든 장비의 치수를 줄여 최대한의 이점을 얻으십시오. 또는 Danfoss에 문의하여 설계 지원을 받으십시오.

1. 필요에 맞는 드라이브 및 필터 선택

드라이브와 필터를 신중하게 선택하여 자본 비용과 시스템 이점의 균형을 맞출 수 있습니다. 고조파를 과도하게 보상하지 마십시오.

Danfoss의 드라이브는 모든 모터 유형과 호환되므로 작업에 가장 적합한 모터 기술을 장벽 없이 선택할 수 있습니다. 모터와 드라이브 부하를 신중하게 선택하여 자본 비용과 최고의 효율성, 최적의 유지보수 노력의 균형을 맞출 수 있도록 하십시오. 모터와 드라이브의 대형화를 피하면 고조파 풋프린트를 최소화하고 CAPEX를 최대한 낮출 수 있습니다.

고객 이점:

운영 비용(OPEX) 절감, 친화성 법칙, 모터 및 드라이브 부하의 마모 감소, 고장 감소.
최적의 속도 제어를 통해 에너지 소비를 줄이고 Scope 2 직접 배출을 대폭 줄입니다.
드라이브에 통합된 상태 기반 감시와 같은 다양한 기능을 제공하여 모터 마모를 조기에 경고하고 고장을 줄일 수 있습니다.
전력망 미터가 내장된 드라이브를 선택하면 운전 중 전압 품질을 모니터링하고 중앙 저감 장비를 추가하여 설치 효율을 개선할 수 있는지 알림을 받을 수 있습니다.

배출량 및 비용 영향:

CAPEX와 이익 간의 균형을 맞추십시오.
Scope 3 타사 배출량 대폭 감축: 소싱, 수리, 교체 등 배출량을 크게 줄입니다.

2. 대규모 공급 및 네트워크 구성품 축소

드라이브와 고조파 필터의 왜곡 수준이 낮을 때 변압기와 예비 발전기의 크기를 축소할 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까? 변압기 또는 발전기 크기를 축소하는 조치를 취하면 자본 비용(CAPEX)과 운영 비용(OPEX)을 모두 절감할 수 있으며 다른 다양한 이점도 얻을 수 있습니다.

열 발생 감소로 효율성 향상
Scope 2 직접 배출 감소(에너지/연료)
Scope 3 타사 배출량 감소(소싱, 수리 및 교체)

드라이브 및 필터의 고조파 주파수와 왜곡 수준을 낮추어 스위치기어, 전기실, MCC, 퓨즈 및 케이블과 같은 네트워크 구성품의 크기를 줄일 수 있습니다.

프로젝트의 배출량 및 비용 측면 이점:

자본 비용(CAPEX) 절감 및 손실 발생 감소
운영 비용(OPEX) 절감, 열 발생 감소, 효율성 향상
Scope 2 직접 배출 감소(에너지/연료)
Scope 3 타사 배출량 감소(소싱, 수리, 교체 및 재활용)

3. 드라이브 부하 제어 최적화

연결된 장비를 적절히 사용하고, 드라이브 부하를 제어하며, 네트워크 문제를 최소화하여 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

배출량 및 비용 측면 이점:

OPEX 절감
Scope 1 및 2 배출량 감축(직접 및 간접 배출)

업그레이드 계획 수립

현명한 선택으로 OPEX를 크게 절감

업그레이드 프로젝트에서는 일반적으로 기존 전기 인프라에 과부하를 주지 않으면서 개조의 효과를 극대화해야 합니다.

올바른 선택으로 운영 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 업그레이드로 인해 시스템에 과부하가 걸리지 않도록 올바른 드라이브를 선택하십시오. 시스템 시나리오가 다르고 각 솔루션마다 장점이 있기 때문에 문제를 잘 이해하고 사용 가능한 모든 솔루션을 제공할 수 있는 Danfoss와 같은 회사와 협력하는 것을 고려하십시오.

조언이 필요하면 문의하십시오

다음 3단계를 따릅니다

기존 변압기에 추가 드라이브(VSD)를 연결하려면 변압기의 기존 부하를 파악하는 것이 필수적입니다
고조파 조사를 수행하여 이미 존재하는 왜곡 수준을 확인합니다. MyDrive^® Harmonics 도구를 사용하여 고조파가 시스템에 미치는 영향을 파악한 다음 Danfoss의 고조파 저감 솔루션의 이점을 예측합니다.
기존의 고조파 왜곡을 "정리"하고 새로운 드라이브 부하를 문제 없이 추가할 수 있도록 시스템을 설계합니다.

다양한 저감 기술 포트폴리오를 통해 최상의 접근 방식을 자유롭게 선택할 수 있습니다. Danfoss는 고객의 시스템 설계를 지원하고 모든 범위의 저감 솔루션을 제공합니다.

조언이 필요하면 문의하십시오.

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MyDrive® Harmonics에 대해 자세히 알아보기