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Reduza os custos: Atenue harmônicas para conformidade a um custo ideal

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Atenuação de harmônicas econômica

Atenuação de harmônicas econômica

Na rede de transmissão de energia, existem muitas formas de distorção de energia. A distorção de harmônicas é a forma mais regulada de distorção, ocorrendo na faixa de frequência de até 2 kHz. Harmônicas podem danificar o equipamento, levando à ineficiência e até mesmo à falha. Para reduzir o risco e otimizar os custos operacionais, vale a pena atenuar a distorção de energia. Saiba como atenuar harmônicas de forma econômica planejando com antecedência.

Planeje a atenuação antecipadamente

Conformidade de harmônicas: Use a atenuação somente quando necessário

A distorção de harmônicas totais excessiva na rede de distribuição custa dinheiro. Você corre o risco de danificar equipamentos críticos, reduzir a produtividade e reduzir a eficiência. A Danfoss oferece assessoria especializada para redução desse risco, a um custo ideal. Com o uso de novas tecnologias de drive, é possível obter uma economia significativa no dimensionamento da rede elétrica, ao mesmo tempo em que se atenua o conteúdo de harmônicas. Portanto, para otimizar o sistema elétrico geral, é vital selecionar o drive (VFD) no início da fase de projeto do sistema. 

Como você pode reduzir custos e ainda estar em conformidade com as regulamentações de qualidade de energia?

Para carga do transformador abaixo de 40% e 5% do limite THDv*, nenhuma atenuação é necessária.

Para cargas de transformador não lineares de 40% e acima, use a tecnologia mais eficiente em energia para atingir < 5% THDv*.

Procure regular as harmônicas somente para atender ao padrão exigido e de acordo com os requisitos de instalação. Não compense demais o teor de harmônicas. Precisa de ajuda para regular as harmônicas? Entre em contato conosco.

*Abreviações: THDv: distorção total de tensão de harmônicas. THDi: distorção total de correntes harmônicas

As regulamentações mais populares (por exemplo, IEEE 519) definem os requisitos de THDv, mas não especificam os requisitos de distorção de harmônicas totais em termos de THDi. Portanto, projete para 5% THDv, para atender aos regulamentos. Algumas regulamentações exigem THDi ≤ 5% ou mesmo THDi ≤ 8% no terminal de rede elétrica do acionamento. Quando esses níveis de THDi forem especificados, projetar de forma a cumpri-los pode trazer custos desnecessários e prejuízos extras. Por isso, entre em contato com a Danfoss para obter a melhor orientação.

Realize uma análise simples. Com menos de 10 minutos de cálculos, você pode economizar milhares de dólares. Avalie todo o sistema para encontrar a melhor solução. Experimente nossa ferramenta digital gratuita, MyDrive® Harmonics.

Em uma instalação, o consumo de energia é um dos principais fatores que contribuem para os custos operacionais. É por isso que a validação da eficiência, incluindo o cálculo das perdas de energia, é uma etapa importante na escolha do equipamento para atenuação de harmônicas. A eficiência dos drives de 6 pulsos normalmente difere em apenas 0,5% entre diferentes fornecedores de drive de velocidade variável. Entretanto, variações de eficiência de até 1-2% não são incomuns em equipamentos de atenuação de diferentes fornecedores. É importante fazer os cálculos antes de fazer sua escolha.

Use a atenuação de harmônicas somente quando necessário

Encontre o equilíbrio entre a distorção de harmônicas total (THDi), eficiência e o custo do equipamento adquirido. Para carga do transformador abaixo de 40% e 5% do limite THDv, normalmente não é necessária atenuação. Os drives padrão de 6 pulsos com reactâncias podem ser suficientes para lidar com as harmônicas presentes nesses casos.

Não compre o que não precisa. Para obter ajuda para calcular quando atenuar, entre em contato conosco.

Analise em corrente de carga total onde o impacto de THDv é mais alto

Projete o sistema para suportar, nas piores condições, a carga total exigida pelas cargas acionadas e por outras cargas.

Use ferramentas de cálculo para dimensionar transformadores e geradores ou testar a capacidade de itens já escolhidos.

Ajuste e itere os cenários do equipamento de atenuação para atender a um resultado de custo e desempenho adequado.

Para encontrar diferentes cenários de atenuação, use o MyDrive® Harmônicas.

Meta de THDv de 5% para obter o melhor equilíbrio entre custo e desempenho

Um THDv de 5% é um bom meio-termo entre os níveis mais baixos de distorção, o custo do equipamento necessário para atingir esse nível, a eficiência resultante dos componentes escolhidos e a eficiência geral do sistema.

Diminuir a distorção segue a lei dos retornos decrescentes. É possível reduzir ainda mais os níveis de distorção, mas os ganhos podem custar muito.

Para calcular a eficiência energética da sua aplicação, experimente o MyDrive® Energy.

O que há de novo na tecnologia de drive de velocidade variável?

Hoje, a atenuação de harmônicas em sistemas de conversores melhorou. Os sistemas de drive de velocidade variável otimizados para desempenho de baixas harmônicas já podem operar a 3-5% de distorção de harmônicas totais (THDi), em fator de potência unitário, com menor impacto de modo comum e menor interferência supra-harmônica. Os drives também podem eliminar os impactos de corrente de carga total causados pela partida do motor direta on-line (DOL). Tudo isso significa que os transformadores de alimentação e os geradores de reserva podem ser dimensionados consideravelmente (10-30%) menores. Cabos, fusíveis e comutadores também podem ser menores. Esses componentes são caros e podem afetar a capacidade de atender às restrições orçamentárias de um projeto. Por isso, a seleção cuidadosa e antecipada do drive (VFD) pode desempenhar um papel importante na garantia do sucesso do projeto.

Is harmonic distortion costing you money and downtime?

Entre os fatores que afetam a escolha dos métodos de atenuação de harmônicas estão: perfil de carga de conformidade, distribuição do fator de potência,  condições da rede elétrica, tamanho físico da instalação (especialmente para retrofits), eficiência e desempenho dos sistemas de energia.

Precisa de orientação com relação à atenuação de harmônicas? Contate-nos hoje

Interação com o drive

Atenuação de harmônicas: Ao projetar um sistema, planeje primeiro o drive (VFD)

Com o uso de novas tecnologias de drive, é possível atenuar as harmônicas e, ao mesmo tempo, obter uma economia significativa no dimensionamento da rede elétrica.  Portanto, para otimizar o sistema elétrico no geral, é fundamental selecionar o drive (VFD) já nas fases iniciais do projeto do sistema de energia. Os drives oferecem muito mais do que apenas girar seus motores.

Saiba mais
Otimize o design do sistema elétrico

Otimize o design do sistema elétrico

Ao projetar um sistema elétrico, otimizar a atenuação de harmônicas também significa otimizar o projeto do sistema em termos de custo, qualidade de energia e emissões dos Escopos 1, 2 e 3. Seja para construção nova ou remodelação, projete o sistema elétrico para garantir:

  • Custo de capital inicial reduzido
  • Custos operacionais mínimos no longo prazo
  • Impacto mínimo praticável das harmônicas dos conversores na rede de alimentação e no sistema mais amplo, incluindo a carga do conversor

Considere as necessidades de menores emissões de gases de efeito estufa (GEE) de acordo com a legislação.  O projeto também deve corresponder à ambição do local (ou cliente) de atender às metas de emissões de Escopo 1, 2 e 3 (GEE) e aos compromissos de alcançar emissões líquidas zero de carbono.

Planeje uma nova configuração

Economize dinheiro em grandes investimentos

Para novas construções, especificar o drive de baixas harmônicas certo significa que você pode dimensionar geradores e transformadores menores e economizar dinheiro nos grandes investimentos de capital.

As considerações iniciais sobre a qualidade da energia da rede permitem atenuações com custo otimizado, como a combinação de inversores AFE, filtros ativos, filtros passivos e drives de 6 pulsos, para obter a solução mais econômica e compatível.

Fale conosco para obter orientação

Selecione drives com antecedência. A Danfoss pode ajudá-lo a reduzir a distorção de harmônicas total da melhor maneira.

Os drives que você selecionar podem fazer uma grande diferença no design geral. Considere os drives no início do projeto, incluindo engenheiros elétricos no seu planejamento inicial. Com boas medidas preventivas implementadas, você pode reduzir o dimensionamento de toda a cadeia de transmissão do comutador para um CAPEX ideal. Use a ferramenta MyDrive® Harmonics da Danfoss ou entre em contato com o escritório local para obter conselhos especializados sobre o uso de cálculos de harmônicas para dimensionar transformadores e geradores menores.

Reduzir o tamanho de transformadores e gerador em até 30%

Reduzir o tamanho de transformadores e gerador em até 30%

  • Para projetar um sistema ecologicamente correto, é crucial levar em consideração a topologia VSD o mais antecipadamente possível.
  • Ao considerar os VSDs (e filtros) com antecedência, você pode reduzir o tamanho de transformadores e geradores em 10-30% em comparação com abordagens convencionais. O dimensionamento do comutador também é afetado.
  • Refine o projeto para obter o máximo de benefícios, posicionando filtros centralizados estrategicamente e decidindo quando usar a tecnologia AFE para aproveitá-la ao máximo.

Planeje o drive primeiro: Em seguida, dimensione outros componentes do sistema

Ao projetar sistemas para conformidade de harmônicas, a escolha do melhor drive para controle de velocidade variável reduz a distorção de harmônicas totais (THD). Ao reduzir a THD, você pode otimizar o dimensionamento de todos os outros componentes.

Usando os drives tradicionais ou com ultrabaixas harmônicas certos, você pode reduzir o custo de compra e operação

  • Componentes de suprimento
  • Componentes de rede
  • Motores e cargas do conversor

Siga estes 3 passos

Siga estas etapas para selecionar o drive e o filtro com antecedência e, em seguida, reduza o dimensionamento de todos os outros equipamentos para obter o máximo benefício. Ou entre em contato com a Danfoss  para obter suporte ao projeto.

Selecione cuidadosamente o drive e o filtro para equilibrar o custo de capital e os benefícios do sistema. Não compense demais as harmônicas.

Os drives da Danfoss são compatíveis com todos os tipos de motores, para garantir que você possa selecionar a melhor tecnologia de motor para a tarefa, sem barreiras. Selecione cuidadosamente o motor e a carga do conversor para equilibrar o custo de capital, a melhor eficiência e o melhor esforço de manutenção. Evite sobredimensionar o motor e o drive, pois isso proporciona a melhor pegada harmônica e mantém o CAPEX o mais baixo possível.

Os benefícios incluem:

  • Menores custos operacionais (OPEX), leis de afinidade, menos desgaste nos motores e na carga do conversor, menos avarias.
  • O controle da velocidade ideal para reduzir o consumo de energia e reduzir drasticamente as emissões diretas Scope 2.
  • O drive oferece uma variedade de outros recursos, como monitoramento baseado em condições integrado no drive, para aviso antecipado de desgaste do motor e menos falhas.
  • Ao escolher um drive com medidor de rede integrado, é possível monitorar a qualidade da tensão durante a operação e receber uma notificação se a eficiência da instalação puder ser melhorada com a adição de equipamentos extras de atenuação central.

Emissões e impacto nos custos:

  • Equilibre o CAPEX e os benefícios.
  • Reduza significativamente as emissões de terceiros de Escopo 3: emissões de fornecimento, reparo e substituição.

Você sabia que é possível reduzir o dimensionamento de transformadores e geradores de reserva, quando os níveis de distorção dos drives e do filtro de harmônicas são baixos? Ao realizar medidas para reduzir o tamanho do transformador ou do gerador, você pode reduzir o custo de capital (CAPEX) e o custo operacional (OPEX), além de obter diversos outros benefícios:

  • Maior eficiência com menos calor gerado
  • Emissões diretas de escopo 2 reduzidas (energia/combustível)
  • Emissões de terceiros de escopo 3 reduzidas (fornecimento, reparo e substituição)

Reduza o tamanho de seus componentes de rede, como comutadores, centrais elétricas, MCCs, fusíveis e cabos, garantindo que as frequências de harmônicas e os níveis de distorção dos drives e filtros sejam baixos.

Emissões e benefícios de custo para o seu projeto:

  • Custo de capital reduzido (CAPEX) e perdas menores criadas
  • Menores custos operacionais (OPEX), menos calor gerado e maior eficiência
  • Emissões diretas de escopo 2 reduzidas (energia/combustível)
  • Emissões de terceiros de escopo 3 reduzidas (fornecimento, reparo, substituição e reciclagem)

Reduza os custos operacionais, usando corretamente os equipamentos conectados, controlando a carga do conversor e minimizando os problemas de rede.

Emissões e benefícios de custo:

  • Redução de OPEX
  • Reduza as emissões de escopo 1 e 2 (emissões diretas e indiretas)

Planeje uma atualização

Escolha com sabedoria para realizar economias significativas de OPEX

Em um projeto de atualização, normalmente é necessário maximizar o impacto do retrofit sem sobrecarregar a infraestrutura elétrica existente.

As escolhas certas podem reduzir significativamente seus custos operacionais. Escolha os drives certos para evitar a sobrecarga do seu sistema. Considere a possibilidade de se alinhar com uma empresa como a Danfoss, que entende o problema e pode oferecer toda a linha de soluções disponíveis, pois as situações dos sistemas variam, e cada solução tem seus pontos fortes.

Fale conosco para obter orientação

Siga estes 3 passos:

  1. Para conectar drives adicionais (VSDs) a transformadores existentes, é imperativo conhecer a carga existente no transformador
  2. Realize uma pesquisa de harmônicas para determinar o nível de distorção já presente. Use a ferramenta MyDrive® Harmônicas para determinar o impacto das harmônicas no seu sistema e, em seguida, estimar os benefícios das soluções de atenuação de harmônicas da Danfoss
  3. Projete o sistema para "limpar" qualquer distorção de harmônicas existente, bem como garantir que a nova carga do conversor possa ser adicionada sem problemas

Com um amplo portfólio de opções de tecnologia de atenuação, você tem a liberdade de selecionar a melhor abordagem. A Danfoss oferece suporte para o projeto do seu sistema e uma linha completa de soluções de atenuação.

Fale conosco para obter mais informações.

Maximize o desempenho do sistema com nossas soluções de atenuação de harmônicas

Harmônicas em instalações de água e efluentes
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Escolha com sabedoria para reduzir custos

Harmônicas em aplicações de HVAC
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Formas surpreendentemente simples de reduzir custos

Estudos de caso

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Quer saber mais sobre a distorção harmônica?

Assista à entrevista e saiba o que o nosso especialista tem a dizer sobre interferência de harmônicas e distorção de harmônicas totais e como lidar com elas da maneira mais eficiente possível em termos de energia, otimizando o seu sistema.

Ilumine o desempenho de seu sistema

Use a ferramenta MyDrive® Harmonics para calcular as frequências e interferências de harmônicas em seu sistema e projetar uma solução de atenuação de harmônicas adequada às suas necessidades. Basta usar o simulador do circuito de energia incluído para realizar uma simulação do seu sistema, a fim de identificar onde as alterações precisam ser feitas. E controle as harmônicas geradas da maneira mais eficiente possível.

Saiba mais sobre o MyDrive® Harmonics

Produtos relacionados

A Danfoss oferece um portfólio completo de produtos para atenuação de harmônicas em faixas de alta e baixa potência, compatível com todos os tipos de motores. A linha inclui drives de harmônicas baixas, drives de front-end ativo, filtros ativos e passivos e filtros de entrada e de saída.  Nossas ofertas de serviçosDrivePro® também o apoiam na garantia de operações tranquilas e longevidade do produto. Os serviços DrivePro® ajudam a identificar possíveis problemas causados por distorção de harmônicas excessiva, juntamente com recomendações para ações de atenuação específicas.

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Saiba mais sobre atenuação de harmônicas
O que é distorção de harmônicas e por que ela é importante?

A distorção de harmônicas afeta a energia da rede elétrica, causando má qualidade da energia, falta de confiabilidade e danos potenciais ao equipamento. A Danfoss pode ajudá-lo a reduzir os efeitos das harmônicas.
A distorção de harmônicas está lhe custando dinheiro e tempo de inatividade?

Você sofreu interrupções súbitas na produção? A causa é frequentemente má qualidade da rede devido à distorção de harmônicas. Os VSDs podem atenuar as harmônicas, proporcionando mais estabilidade.

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