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降低成本:以最佳成本降低谐波,实现合规

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经济高效的谐波失真

经济高效的谐波失真

在电源传输网络中,存在多种形式的功率失真。谐波失真是最受监管的失真形式,发生在最高 2 kHz 的频率范围内。谐波可能会损坏设备,导致效率低下,甚至故障。为了降低风险,优化运营成本,抑制功率失真是值得的。了解如何通过提前规划经济有效地抑制谐波。

谐波合规性:仅在需要时使用抑制

配电网络中的总谐波失真过大会造成经济损失。存在损坏关键设备、降低生产力和降低效率的风险。丹佛斯提供如何以最佳成本降低此风险的专家建议。使用新型变频器技术,您可以显著节省电气网络的规格和尺寸,同时降低谐波含量。因此,为了总体优化电气系统,在系统设计阶段早期选择变频器 (VFD) 至关重要。 

如何在保持电力质量法规合规的同时控制成本?

对于低于 40% 和 5% THDv* 限值的变压器负荷,不需要进行抑制。

对于 40% 及以上的非线性变压器负荷,使用最节能技术实现 < 5% THDv*。

仅将谐波调节的目标设置为满足必需标准,以及装置要求。请勿过度补偿谐波含量。调节谐波方面需要帮助?欢迎随时联系我们

*缩略语:THDv:总谐波电压失真。THDi:总谐波电流失真

最常见法规(例如 IEEE 519)设定了 THDv 要求,但未指定 THDi 方面的总谐波失真要求。因此,设计为 5% THDv 来满足法规要求。在变频器主电源端子处,某些法规要求 THDi ≤ 5%,甚至要求 THDi ≤ 8%。规定了这些 THDi 水平的情况下,设计满足这些水平可能会带来不必要的成本和额外损失,因此请联系丹佛斯获取最佳建议。

执行一个简单的分析。不到 10 分钟的计算可以节省几千美元。评估整个系统,找到最佳解决方案。试用免费数字工具 MyDrive® Harmonics

在一个装置中,能耗是运营成本的主要因素。因此,选择谐波抑制设备时,效率验证是一个重要步骤,其中包括了能源损失的计算。不同变速变频器供应商之间 6 脉冲变频器的效率通常仅相差 0.5%。然而,来自不同供应商的抑制设备的效率差异却经常达到 1-2%。进行选择之前,务必要进行计算。

变速变频器技术有哪些新特点?

如今,变频器系统中的谐波抑制已得以改进。针对低谐波性能优化的变速变频器系统现在可以在 3-5% 的总谐波失真 (THDi) 下以单一功率因数运行,共模影响更低,超谐波影响更低。变频器还可以消除直接在线 (DOL) 电机启动引起的满负荷电流冲击。所有这些都意味着电源变压器和备用发电机的规格可以显著缩小 (10-30%)。电缆、保险丝和开关设备规格也可能更小。这些组件非常昂贵,可能会影响满足项目预算限制的能力。因此,谨慎的早期变频器 (VFD) 选择在确保项目成功方面发挥着重要作用。

Is harmonic distortion costing you money and downtime?

影响谐波抑制方法选择的因素包括:合规性负荷曲线、功率因数分布、电网条件、装置的物理尺寸(尤其是改造)、电源系统的效率和性能。

需要谐波抑制方面的建议?立即联系我们

变频器交互

谐波抑制:设计系统时,首先规划变频器 (VFD)

使用新型变频器技术,您可以抑制谐波,同时显著节省电气网络的规格和尺寸。因此,为了总体优化电气系统,在电源系统设计阶段早期选择变频器 (VFD) 至关重要。变频器不仅仅提供电机的转动。

优化电气系统设计

优化电气系统设计

设计电气系统时,优化谐波抑制还意味着优化系统设计的成本、电力质量以及范围 1、2 和 3 排放。无论是新建还是改造,电气系统的设计都要确保:

  • 降低初始资本成本
  • 最大限度降低长期运营成本
  • 因变频器最大限度降低谐波对供电网络和更广泛系统(包括驱动负荷)的影响

考虑根据法规降低温室气体 (GHG) 排放的需求。设计还必须符合现场(或客户)实现其范围 1、2 和 3 (GHG) 排放目标的愿望,以及实现净零碳排放的承诺。

计划新建

节省大量投资成本

对于新建项目,指定合适的低谐波变频器意味着您可以缩小发电机和变压器的规格,节省大量资本投资成本。

及早考虑电网电力质量可实现成本优化的抑制,例如将 AFE 变频器、有源滤波器、无源滤波器和 6 脉冲变频器相结合,实现最具成本效益的合规解决方案。

及早选择变频器。丹佛斯可以帮助以最佳方式减少总谐波失真。

选择的变频器会对整体设计产生巨大影响。在初始规划中将电气工程师包括在内,在项目设计早期就考虑变频器。通过采取良好的预防措施,可以缩小整个开关设备传动链的规格,从而优化资本支出。使用丹佛斯工具 MyDrive® Harmonics 或联系您当地的办事处,获取专家建议,使用谐波计算来确定较小变压器和发电机尺寸规格。

变压器和发电机规格缩小达 30%

变压器和发电机规格缩小达 30%

  • 要设计绿地系统,务必及早考虑 VSD 拓扑结构。
  • 通过及早考虑 VSD(和滤波器),与传统方法相比,可以将变压器和发电机的规格减小 10-30%。开关设备的规格确定也会受到影响。
  • 微调设计,通过战略性地放置集中式滤波器,并决定何时使用 AFE 技术以获得最佳优势,从而获得最大效益。

首先规划变频器:然后确定其他系统组件的规格

设计符合谐波要求的系统时,选择用于变速控制的最佳变频器将降低总谐波失真 (THD) 。通过降低 THD,您可以优化所有其他组件的规格。

使用合适的超低谐波变频器或传统变频器,可以降低购买和运行成本

  • 供电组件
  • 网络组件
  • 检查电机和驱动负荷。

执行这 3 个步骤:

按照这些步骤及早选择变频器和滤波器,然后减小所有其他设备的规格以获得最大收益。或者联系丹佛斯获取设计支持。

仔细选择变频器和滤波器,平衡资本成本和系统效益。请勿过度补偿谐波。

丹佛斯变频器可与所有电机类型兼容,确保您可以为任务选择最佳的电机技术,而没有任何障碍。仔细选择电机和驱动负荷,以平衡资本成本、最佳效率和最佳维护工作量。避免电机和变频器规格过大,获得最佳的谐波足迹,并尽可能降低资本支出。

您获得的优势:

  • 降低运营成本 (OPEX) ,相似定律,减少电机磨损和驱动负荷,减少故障。
  • 优化速度控制,降低能耗并显著减少Scope 2 直接排放。
  • 该变频器提供一系列其他功能,例如集成在变频器中的基于工况监控,可对电机磨损发出早期警告,减少故障。
  • 通过选择带有内置电网仪表的变频器,可以在运行期间监控电压质量,在添加额外的中央抑制设备提高装置效率后收到通知。

排放和成本影响:

  • 平衡资本支出和收益。
  • 显著减少范围 3 第三方排放:采购、维修和更换排放。

您知道吗,当来自变频器和谐波滤波器的失真水平较低时,可以缩小变压器和备用发电机的规格?通过采取减小变压器或发电机组规格的措施,还可以降低资本成本 (CAPEX) 和运营成本 (OPEX) ,并获得一系列其他优势:

  • 提高效率,减少产生的热量
  • 减少范围 2 直接排放(能源/燃料)
  • 减少范围 3 第三方排放(采购、维修和更换)

通过确保来自变频器和滤波器的谐波频率和失真水平低,缩小网络组件的规格,如开关设备、电气室、MCC、保险丝和电缆。

为项目带来排放和成本效益:

  • 降低资本成本 (CAPEX) ,减少损失
  • 降低运营成本 (OPEX) ,减少产生的热量,提高效率
  • 减少范围 2 直接排放(能源/燃料)
  • 减少范围 3 第三方排放(采购、维修、更换和回收)

通过正确使用连接的设备、控制驱动负荷并最大限度地减少网络问题,降低运营成本。

排放和成本效益:

计划升级

明智选择,实现显著 OPEX 节省

在升级项目中,通常需要最大限度地提高改造的影响力,而不会对现有电气基础设施造成过载。

正确的选择可以显著降低运营成本。选择正确的变频器,防止升级造成系统过载。考虑与丹佛斯这样的公司合作,他们了解问题并可以提供全系列解决方案 - 因为系统场景不同,每个解决方案都有其优点。

执行这 3 个步骤

  1. 要将其他变频器 (VSD) 连接现有变压器,必须了解变压器上的现有负荷
  2. 执行谐波调查,确定已存在的失真水平。使用 MyDrive ® Harmonics 工具确定谐波对您的系统的影响,然后估算丹佛斯谐波抑制解决方案的好处
  3. 设计系统以“清除”任何现有谐波失真,并确保可以毫无问题地添加新的变频器负荷

凭借广泛的抑制技术产品组合,可以自由选择最佳方法。丹佛斯为您的系统设计提供支持,提供全系列抑制解决方案。

联系我们获取建议

我们的谐波抑制解决方案可最大限度地提高系统性能

案例故事

想了解更多有关谐波失真的信息?

观看访谈,了解我们的专家对谐波干扰和总谐波失真的看法,以及如何在优化系统的同时以最节能的方式进行应对。

提升系统性能的方法

使用 MyDrive® Harmonics 工具计算系统中的谐波频率和干扰,根据您的需求量身定制谐波抑制解决方案。只需使用内置的电源电路模拟器,即可对系统进行模拟,找出需要更改的地方。以最高效的方式控制产生的谐波。

相关产品

丹佛斯提供高功率和低功率范围的完整谐波抑制产品组合,且可兼容所有电机类型。该产品系列包括低谐波变频器、有源前端变频器、有源和无源滤波器以及输入和输出滤波器。我们的 DrivePro® 服务产品还可为您提供支持,确保顺畅运行和产品长寿命。DrivePro® 服务帮助识别因谐波失真过大引起的电势问题,并提供专门的抑制措施建议。

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