Por que as harmônicas são importantes
A distorção de harmônicas também é chamada de harmônicas. Harmônicas são distorções de energia da rede elétrica que podem levar à má qualidade da energia, rede elétrica não confiável e, eventualmente, danos ao equipamento.
O planejamento precoce e a atenuação de harmônicas ajudam a
Especifique corretamente a atenuação de harmônicas, para projetos mais econômicos nas fases de CAPEX e OPEX:
Gerencie o risco de ineficiências elétricas devido à distorção de harmônicas descontrolada:
Para saber mais sobre a distorção de harmônicas e como atenuá-la, consulte os tópicos de FAQ abaixo e leia nosso blog.
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Harmônicas não são visíveis, mas seus efeitos são. A distorção de harmônicas são deformações repetitivas e contínuas das formas de onda de tensão ou corrente limpas.
Usando a análise de Fourier, uma técnica desenvolvida pelo matemático francês, podemos visualizar a magnitude das harmônicas presentes no sistema.
Fourier mostrou que qualquer forma de onda distorcida é apenas um conjunto de ondas senoidais individuais de diferentes frequências e amplitudes adicionadas. A forma de onda distorcida é composta por uma curva fundamental senoidal, mais harmônicas.
São essas ondas senoidais individuais de ordem superior que são conhecidas como harmônicas. Normalmente, nos referimos a distorções de potência na faixa de frequência abaixo de 2 kHz como "distorção de harmônicas".
Saiba mais
A distorção de harmônicas da forma de onda origina-se de cargas não lineares conectadas à fonte de alimentação. Todas as cargas que consomem corrente não senoidal são referidas como cargas não lineares. Os principais contribuintes para as harmônicas são:
Para reduzir danos ao equipamento, as regulamentações limitam as harmônicas a níveis baixos nas redes de fontes de alimentação. A atenuação nem sempre é necessária, mas quando necessário, o dispositivo de atenuação de harmônicas pode reduzir as harmônicas para estar em conformidade com essas regulamentações. Para uma atenuação de harmônicas bem-sucedida, há muitos métodos para escolher, incluindo o uso de filtro de harmônicas, drives de front-end ativo (AFE) e muito mais.
Entre em contato com um de nossos especialistas em aplicações para obter aconselhamento.
SUÍÇA: A estação de bombeamento de Wehrliau, em Berna, fornece até 1,20 milhão de litros de água potável por hora. Os drives iC7 desempenham um papel fundamental na garantia de um fornecimento confiável.
Leia o estudo de caso
DINAMARCA: O Universe Science Park economiza na fatura de energia e nas emissões de sua atração de túnel de vento "Beat the Storm", com o drive HVAC inteligente VLT®.
No sistema de ar condicionado do Centro Médico Universitário (UMC) de Ljubljana, os conversores Danfoss com filtro integrado garantem baixa distorção de harmônicas, com THDi máximo de 5%.
ROMÊNIA: A digitalização dos sistemas de irrigação ajuda os agricultores a obter melhores safras. Agora, a estação de bombeamento usa 30-40% menos energia e também utiliza a água de forma mais eficiente.
VLT® AutomationDrive FC 302 e VLT® Soft Starter MCD 500 fornecem controle rápido e preciso de bombas de água do mar de alta e baixa pressão na valetadeira operada remotamente que dispõe cabos submarinos de HVAC.
NORUEGA: VLT® AQUA Drive FC 202 garante tempo de atividade confiável com rigorosa conformidade de harmônicas na Nordlaks Smolt AS.
REINO UNIDO: A Jersey Water escolheu o VLT® AQUA Drive da Danfoss quando precisava de uma grande atualização em sua fábrica de dessalinização de La Rosière.
A atenuação de harmônicas reduz frequências indesejadas em sistemas elétricos, evitando danos ao equipamento e melhorando a qualidade e a eficiência da energia.
A distorção de harmônicas pode levar a falhas e danos em sistemas elétricos. Reduza o risco e minimize o tempo de inatividade com filtros e drives de baixa harmônica, LHD e ULH, da Danfoss.
Você sabia que os operadores de rede trabalham arduamente todos os dias para nos trazer energia de alta qualidade na rede elétrica? É uma tarefa contínua garantir que a energia fornecida às nossas casas e fábricas seja limpa corrente alternada, livre de distorção de harmônicas.
Ao consumir energia da rede, o fornecimento da rede pode ser distorcido pelas cargas que estão conectadas a ela. Essa distorção de potência inclui componentes harmônicos.
Para fábricas e outras indústrias, harmônicas e outras distorções de potência causam problemas que custam dinheiro, como:
A distorção de harmônicas em sistemas elétricos danifica os equipamentos, causando superaquecimento, estresse por tensão e perdas de energia, que desgastam os componentes e reduzem sua vida útil. Os efeitos de mais distorção de harmônicas são de grande alcance, pois afetam cada peça de equipamento elétrico conectado ao mesmo sistema.
A distorção de harmônicas excessiva pode causar superaquecimento de cabos e motores. Motores, comutadores, fusíveis, cabos e equipamentos de medição sensíveis são todos afetados. A distorção com conteúdo de harmônicas pode até interferir com dispositivos críticos de telemetria e comunicação, como sistemas Wi-Fi.
Isso pode levar à falha prematura do equipamento, como fusíveis queimados, disjuntores desarmados ou motores superaquecidos, podendo afetar toda a instalação industrial se não forem implementadas medidas corretivas, como filtro de harmônicas ou melhorias na qualidade da energia.
A imagem mostra a influência de geradores de distorção de harmônicas no superaquecimento de motores elétricos.
A distorção de harmônicas aumenta as faturas de energia aumentando as perdas do sistema e reduzindo a eficiência geral do sistema.
Essa energia desperdiçada é um grande problema de custos operacionais para os usuários industriais.
Para reduzir a fatura total enquanto ainda obtemos a mesma quantidade de energia útil, precisamos reduzir a distorção de harmônicas.
As faturas de eletricidade são compostas por energia ativa e reativa. Somente a potência ativa é utilizável, mas pagamos por ambos os componentes. O custo adicional pode afetar a lucratividade.
As distorções de potência, incluindo harmônicas, são mais do que apenas irritantes. Eles podem parar seus processos, causando tempo de inatividade e interrupções em suas linhas de produção. Eles também afetam o CAPEX ao comprar equipamentos e combustíveis para operar sua fábrica, o que tem um grande impacto nas metas de custos operacionais.
A distorção de harmônicas e a distorção em geral também afetam as metas de emissão de gases de efeito estufa (GEE) em todos os escopos (emissões de escopo 1, 2 e 3). A distorção da fonte de alimentação resulta nos seguintes resultados indesejáveis:
A boa notícia é que a distorção de harmônicas, incluindo harmônicas de alta frequência e harmônicas de ordem inferior, pode ser atenuada. Ao implementar medidas para manter a distorção de tensão em níveis baixos, você pode:
As harmônicas causam imprecisão nas redes distorcendo a forma de onda elétrica, o que pode afetar negativamente o desempenho de equipamentos e sistemas sensíveis. À medida que mais dispositivos elétricos não lineares são adicionados a um sistema, o sistema se torna mais vulnerável a essas distorções. Portanto, é importante considerar as harmônicas e a maneira de atenuá-las, para construir um sistema resiliente que não falhe.
Os conversores de frequência trazem uma multiplicidade de benefícios ao seu sistema, especialmente no consumo de energia reduzido. Ao mesmo tempo, eles geram mais harmônicas, e também podem atenuar essas harmônicas produzidas. A razão para usar conversores de frequência é que seus benefícios superam de longe as desvantagens das harmônicas produzidas. Descubra os benefícios neste vídeo.
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Os conversores de frequência, também chamados de drives de velocidade variável (VSD) ou drives de frequência variável (VFD), oferecem a melhor maneira de descarbonizar sua operação e atingir suas metas de neutralidade de carbono. Esses drives regulam os motores elétricos para reduzir drasticamente o consumo de energia. Eles também trazem controlabilidade, repetibilidade e resiliência aos processos industriais. Drives são uma parte crucial do panorama industrial moderno, trazendo enormes benefícios:
Novas instalações podem reduzir o consumo de energia ao equipar cada aplicação com controle de conversor de frequência. A atualização de instalações existentes diretas em linha (DOL) ou de velocidade fixa para conversores é a melhor maneira de atingir as metas de redução de gases de efeito estufa (GEE) 1]. A atualização para motores de alta eficiência ajuda ainda mais.
1] Relatório global da OMDIA COP26: Se todos os ventiladores e bombas em todo o mundo fossem equipados com VSDs, as economias seriam iguais à capacidade total de geração de energia da UE. Ao empregar drives, as emissões de GEE podem ser reduzidas em 40% até 2040.
É possível poupar muito dinheiro, além da obtenção de muitos outros benefícios, com a atenuação adequada das harmônicas. No entanto, não há uma solução única para todos os cenários. É uma questão de selecionar o melhor método para cada instalação individual. Em alguns casos, você pode obter conformidade sem nenhuma atenuação; portanto, não compre o que não é necessário!
Considere lidar com um fabricante que entenda os desafios e possa oferecer o melhor conselho para o seu sistema e circunstâncias exatos. A Danfoss oferece a mais ampla linha de soluções para atenuar a distorção de harmônicas, em faixa de alta ou baixa potência, compatível com qualquer tecnologia de motor, para se adequar a qualquer situação. Ajudamos você a encontrar a solução mais eficiente e econômica.
Os drives (e filtros) modernos da Danfoss são capazes de atenuar harmônicas e lidar com questões mais complexas, como supra-harmônicas e modo comum. Não há uma solução única para todos os cenários. Você tem alguma dúvida? Podemos ajudar.
A linha completa de soluções de atenuação de harmônicas inclui:
Para planejadores: Para encontrar a solução de atenuação ideal, experimente nossa ferramenta digital, MyDrive® Harmonics.