Harmoniske forvrængninger kan skade motorer og andet elektrisk udstyr. Hos Novozymes er ultra lavharmoniske frekvensomformere fra ABB en effektiv løsning.
Harmonisk forvrængning, harmonisk støj, overharmoniske strømme og spændinger, overtoner, overharmoniske toner eller blot harmoniske – kært barn har mange navne – kan medføre utilsigtet udkobling af elektrisk udstyr. Ligeledes kan en motors levetid og virkningsgrad påvirkes af harmoniske strømme og samtidig have stor indflydelse på energiforbruget.
Det er faktorer, som har fået verdens førende producent af industrielle enzymer, Novozymes, til at installere ultra lavharmoniske frekvensomformere (ULH) fra ABB på flere af sine motorer på produktionsanlægget i Kalundborg.
– Når man har at gøre med et røreværk, hvor en masse på 160 tons skal holdes i konstant omrøring i op til tre uger, stiller det store krav til hver eneste komponent i processen, fortæller ingeniør John Niemann fra det rådgivende ingeniørfirma NNE. Han fortsætter:
– Røreværket drives af en 900 kW motor, der trækker 1230 ampere, og hvor der i forløbet er store udsving i belastningen. Motorens omdrejningstal er langsomt stigende, mens massens volumen gradvist øges. Det giver næsten sig selv, at så enorme kræfter har indvirkning på forsyningsdelen og kan være med til at skabe harmoniske forvrængninger. Lavharmonisk støj sætter sig desuden i transformerne som varme, og det er spild af god energi, så man kan faktisk tale om dobbelt tab.
God spændingskvalitet
Han suppleres af Per Silberbauer, der er elektriker hos Novozymes med ansvaret for den daglige drift:
– Vi ønsker en god spændingskvalitet uden nævneværdig støj. Det er især vigtigt for de direkte drevne motorer. Ved at fjerne lavharmonisk støj på de største af vores motorer, giver vi populært sagt de næste motorer i rækken de bedste forudsætninger.
– Jeg vil derfor maksimalt tillade 8 % forvrængning på transformerne her på fabrikken. Det svarer til det niveau, som forsyningsselskaberne skal leve op til ifølge DEFU rekommandation 16, og mine “kunder” her i huset skal naturligvis have samme gode kvalitet, smiler Per Silberbauer.
For at sikre sig det fornødne spillerum og “give plads” til støj fra andre motorer og elektrisk udstyr har Novozymes valgt en løsning, der nedbringer den harmoniske strømforvrængning THDi (Total Harmonic Distortion Current) og den harmoniske spændingsforvrængning THDu (Total Harmonic Distortion Voltage).
– Når der er behov for en væsentlig reduktion i installationerne, er det oplagt at benytte en ultra lavharmonisk frekvensomformer. Sammenlignet med konventionelle frekvensomformere reduceres indholdet af harmoniske svingninger med op til 97 %, og det dækker behovet hos Novozymes. Samtidig er det en kompakt løsning, som er nem at installere, hvilket også var en parameter for Novozymes, fortæller Ulrik Vadstrup, der er salgsingeniør hos ABB og har været med til at projektere og dimensionere installationen.
Optimeret driftstid
De ultra lavharmoniske frekvensomformere fra ABB giver immunitet over for netværksforstyrrelser. Frekvensomformerne afbryder ikke processen eller påvirker dens kvalitet under ustabile forhold i forsyningsnettet. Frekvensomformerens aktive forsyningsenhed kan øge udgangsspændingen, hvilket muliggør fuld motorspænding, selv om forsyningsspændingen er under det nominelle.
Frekvensomformerne kan endda kompensere for hurtige variationer i forsyningsspændingen og sikre pålidelig drift under variationer i netværket. Funktionen for spændingsboost kan også benyttes til at overvinde et spændingsfald forårsaget af lange forsynings-/motorkabler eller udgangsfiltre.
