Waarom harmonischen belangrijk zijn
Harmonische vervorming wordt ook wel harmonischen genoemd. Harmonischen zijn vervormingen in het elektriciteitsnet die kunnen leiden tot een slechte kwaliteit van het netvermogen, een onbetrouwbaar net en uiteindelijk tot schade aan de apparatuur.
Vroegtijdige planning en beperking van harmonischen helpt u om
Specificeer harmonischenreductie correct, voor kostenefficiëntere projecten in zowel de CAPEX- als de OPEX-fase:
Beheers het risico op elektrische inefficiënties als gevolg van het niet controleren van harmonische vervorming:
Voor meer informatie over harmonische vervorming en hoe u deze kunt beperken, raadpleegt u de veelgestelde vragen (FAQ) hieronder en leest u onze blog.
Lees de blog
Harmonischen zijn niet zichtbaar, maar hun effecten wel. Harmonische vervormingen zijn herhaalde en continue vervormingen van de zuivere spanning of stroomvormen.
Met behulp van de Fourier-analyse, een techniek ontwikkeld door de Franse wiskundige, kunnen we de grootte van de harmonischen in het systeem visualiseren.
Fourier liet zien dat elke vervormde golfvorm een optelsom is van een set individuele sinusgolven van verschillende frequenties en amplitudes. De vervormde golfvorm bestaat uit een sinusvormige fundamentele curve plus harmonischen.
Deze individuele sinusgolven van hogere orde worden harmonischen genoemd. Meestal noemen we vermogensvervormingen in het frequentiebereik onder 2 kHz 'harmonische vervorming'.
Ontdek meer
Harmonische vervorming van de golfvorm wordt veroorzaakt door niet-lineaire belastingen die op de voeding zijn aangesloten. Alle belastingen die een niet-sinusvormige stroom opnemen, worden niet-lineaire belastingen genoemd. De belangrijkste bijdrage aan harmonischen leveren:
Om schade aan apparatuur te verminderen, beperken voorschriften harmonischen tot lage niveaus in voedingsnetwerken. Reductie is niet altijd nodig, maar wanneer dat nodig is, kunnen apparaten voor harmonischenreductie de harmonischen verminderen om aan deze voorschriften te voldoen. Voor een succesvolle harmonischenreductie bestaan er vele methoden, waaronder het gebruik van harmonischenfilters, Active Front End (AFE)-frequentieregelaars en meer.
Neem contact op met een van onze applicatie-experts voor advies.
ZWITSERLAND: Het pompstation Wehrliau in Bern levert max. 1,20 miljoen liter drinkwater per uur. iC7-frequentieregelaars spelen een belangrijke rol in de betrouwbare waterlevering.
Lees het praktijkverhaal
DENEMARKEN: Universe Science Park bespaart zowel op de energierekening als op de uitstoot voor zijn windtunnelattractie 'Beat the Storm', met de slimme VLT® HVAC Drive.
In het airconditioningsysteem van het University Medical Centre (UMC) Ljubljana zorgen Danfoss frequentieregelaars met geïntegreerde filters voor lage harmonische vervorming, met een maximale THDi van 5%.
ROEMENIË: Digitalisering van irrigatiesystemen helpt boeren om betere oogsten te behalen. Pompstations verbruiken nu 30-40% minder energie en gebruiken het water ook efficiënter.
De VLT® AutomationDrive FC 302 en de VLT® Soft Starter MCD 500 zorgen voor een snel werkende en nauwkeurige regeling van de zeewaterpompen op hoge en lage druk van de op afstand bediende sleuvengraver, die HVAC-hoogspanningskabels in de zeebodem legt.
NOORWEGEN: De VLT® AQUA Drive FC 202 garandeert een betrouwbare uptime met strikte normconformiteit van harmonischen bij Nordlaks Smolt AS.
VERENIGD KONINKRIJK: Jersey Water koos voor de VLT® AQUA Drive van Danfoss toen een grote upgrade nodig was voor hun ontziltingsinstallatie in La Rosière.
Harmonischenreductie vermindert ongewenste frequenties in elektrische systemen, voorkomt schade aan apparatuur en verbetert de kwaliteit van het netvermogen en efficiëntie.
Harmonische vervorming kan leiden tot uitval en schade aan elektrische systemen. Verminder risico's en minimaliseer stilstandtijd met filters en "low-harmonic" frequentieregelaars in LHD en ULH uitvoering van Danfoss.
Wist u dat netexploitanten dagelijks hard werken om ons hoogkwalitatieve energie via het elektriciteitsnet te leveren? Het is een voortdurende taak om ervoor te zorgen dat de stroom die aan onze woningen en fabrieken wordt geleverd schoon is wisselstroom, vrij van harmonische vervorming.
Bij het afnemen van stroom uit het net kan het voedend net worden vervormd door de aangesloten belastingen. Deze vermogensvervorming omvat harmonische componenten.
Voor fabrieken en andere industrieën veroorzaken harmonischen en andere vermogensvervormingen problemen die geld kosten, zoals:
Harmonische vervorming in elektrische systemen beschadigt apparatuur door oververhitting, spanningsbelasting en energieverlies, wat componenten belast en hun levensduur verkort. De effecten van meer harmonische vervorming zijn verreikend, omdat ze van invloed zijn op elk elektrisch apparaat dat op hetzelfde systeem is aangesloten.
Overmatige harmonische vervorming kan leiden tot oververhitting van kabels en motoren. Dit heeft invloed op motoren, schakelkasten, zekeringen, kabels en gevoelige meetapparatuur. Vervorming met harmonische inhoud kan zelfs kritische telemetrie- en communicatieapparaten zoals wifi-systemen verstoren.
Dit kan leiden tot vroegtijdige storingen in apparatuur, zoals doorgebrande zekeringen, geactiveerde circuitbreakers of oververhitte motoren, wat mogelijk gevolgen heeft voor de hele industriële installatie als dit niet wordt gecorrigeerd met bijvoorbeeld harmonischenfilters of verbeteringen van de kwaliteit van het netvermogen.
De afbeelding toont de invloed van bronnen van harmonische vervorming bij oververhitting van elektromotoren.
Harmonische vervorming verhoogt de energierekening door hogere systeemverliezen en een lager algeheel systeemrendement.
Deze energieverspilling vormt een groot probleem voor industriële gebruikers wat betreft de bedrijfskosten.
Om de totale kosten te verlagen en toch dezelfde hoeveelheid bruikbaar vermogen te verkrijgen, moeten we de harmonische vervorming reduceren.
De elektriciteitsrekening bestaat uit actieve en reactieve stroom. Alleen de actieve stroom is bruikbaar, maar we betalen voor beide componenten. De extra kosten kunnen drukken op het rendement.
Vermogensvervormingen, waaronder harmonischen, zijn niet alleen vervelend. Ze kunnen uw processen stoppen, wat downtime en onderbrekingen van uw productielijnen veroorzaakt. Ze hebben ook invloed op de CAPEX bij de aankoop van apparatuur en brandstoffen om uw installatie te exploiteren, wat een grote impact heeft op de beoogde bedrijfskosten.
Harmonische vervorming en vervorming in het algemeen hebben ook een impact op de doelstellingen voor de uitstoot van broeikasgassen (BKG) in alle Scopes (Scope 1, 2 en 3 emissies). Vervorming van de voeding leidt tot de volgende ongewenste effecten:
Het goede nieuws is dat harmonische vervorming, inclusief harmonischen met hoge frequenties en harmonischen van lagere orde, kan worden beperkt. Door maatregelen te nemen om spanningsvervorming op een laag niveau te houden, kunt u:
Harmonischen veroorzaken onbetrouwbaarheid in netwerken door vervorming van de elektrische golfvormen, wat de prestaties van gevoelige apparatuur en systemen negatief kan beïnvloeden. Naarmate meer niet-lineaire elektrische apparaten aan een systeem worden toegevoegd, wordt het systeem kwetsbaarder voor deze vervormingen. Daarom is het belangrijk om rekening te houden met harmonischen en de manier(en) waarop u ze kunt beperken, om een veerkrachtig systeem te bouwen dat niet faalt.
Frequentieregelaars bieden een groot aantal voordelen voor uw systeem, vooral door lager energieverbruik. Tegelijkertijd genereren ze meer harmonischen – en kunnen ze deze geproduceerde harmonischen ook beperken. De reden voor het gebruik van frequentieregelaars is dat hun voordelen veel zwaarder wegen dan de nadelen van de geproduceerde harmonischen. Ontdek de voordelen in deze video.
Video afspelen
Frequentieregelaars, AC drives, ook wel variabele snelheidregeling (VSD's) of regelaars met variabele frequentie (VFD's) genoemd, bieden de beste manier voor decarbonisatie van uw bedrijf en om uw doelen voor CO2-neutraliteit te halen. Deze frequentieregelaars regelen het toerental van elektromotoren om het energieverbruik drastisch te verlagen. Ze bieden ook controleerbaarheid, reproduceerbaarheid en veerkracht voor industriële processen. Frequentieregelaars zijn een integraal onderdeel van het moderne industriële landschap en bieden enorme voordelen:
Nieuwe installaties kunnen het energieverbruik verlagen door elke applicatie te voorzien van een frequentieregelaar. Het upgraden van bestaande direct-on-line (DOL) installaties of systemen met vaste snelheid naar frequentieregelaars is de beste manier om de doelstellingen voor de vermindering van broeikasgassen (BKG) te bereiken 1]. Een upgrade naar hoogefficiënte motoren helpt nog meer.
1] Wereldrapport OMDIA COP26: als alle ventilatoren en pompen wereldwijd zouden worden voorzien van VSD's, zou de besparing gelijk zijn aan de totale energieopwekkingscapaciteit van de EU. Door het gebruik van frequentieregelaars kan de uitstoot van broeikasgassen tegen 2040 met 40% worden verminderd.
Er is veel geld te besparen en u kunt van nog veel meer voordelen profiteren door harmonischen goed te beperken. Er is echter geen oplossing die werkt voor alle scenario's. Het is een kwestie van het selecteren van de beste methode voor elke individuele installatie. In sommige gevallen kunt u normconformiteit bereiken zonder aanvullende maatregelen, dus koop niets wat overbodig is!
Overweeg contact op te nemen met een fabrikant die de uitdagingen begrijpt en u het beste advies kan geven voor uw specifieke systeem en omstandigheden. Danfoss biedt het breedste scala aan oplossingen voor het beperken van harmonische vervorming, in het hoge of lage vermogensbereik, compatibel met elke motortechnologie en geschikt voor iedere situatie. Wij helpen u de meest efficiënte en rendabele oplossing te vinden.
Moderne frequentieregelaars (en filters) van Danfoss kunnen harmonischen beperken en ingewikkelde vraagstukken zoals supraharmonischen en common mode aanpakken. Er is geen oplossing die werkt voor alle scenario's. Hebt u vragen? Wij helpen u graag.
Het volledige assortiment oplossingen voor harmonischenreductie omvat:
Voor planners: probeer onze digitale tool, MyDrive® Harmonics uit om de optimale reductieoplossing te vinden.