Rifasamento impianto idroelettrico (da Farad a var)

[feelippo]

spostato da http://www.electroportal.net/phpBB2/viewtopic.php?f=18&t=6458

stiamo effettuando un rifasamento su un piccolo impianto idroelettrico...

Vorrei sapere, una volta conosciuta la capacità
dei condensatori da installare, come risalire alla
potenza dei condensatori.

esempio

Dati

P = 4.61 kW
V = 375 V
I = 25.6 A

Calcoli

S = rad(3)*V*I = 16.63 kVA
cos(fi) = P/S = 0.28
(fi = 74°)
Q = S*sen(fi) = 15.97 kvar

ipotizzando che il rifasamento mi porti cos(fi) a 0.90

Q2 = 7.29 kvar

essendo la generatrice a triangolo metto un 3 a denominatore (è giusto ?)

C = (Q-Q2)/(3*V2*2*pi*f) = 24.57 nF

--> allora la potenza dei condensatori sarà di ??? kvar

grazie

[Romeo]

I calcoli sono perfetti.

[feelippo]

scusate...

mi sono spiegato male

una volta che ho stabilito che la capacità dei condensatori sarà di 24.57 nF , come faccio a sapere la potenza del quadro di rifasamento da installare ?

ad esempio : la potenza del quadro sarà di circa 30 kvar

[Romeo]

Per calcolare la Potenza del quadro elettrico necessario per il rifasamento bast utilizzare la seguente formula:
Q=3*V^2*314*25*0,0000000001=kvar

[admin]

Dati

P = 4.61 kW
V = 375 V
I = 25.6 A

Ma questi che dati sono? I valori nominali del carico da alimentare o una misura qualsiasi? La Q2 che hai calcolato è la potenza reattiva corrispondente a quella corrente ed a quella tensione, cioè a quella potenza apparente, con un cosfì=0,9. Ma in tal caso la P vale 8,4 kW non 4,6. Il carico alimentato è dunque diverso nei due casi.
Per il calcolo della potenza di rifasamento devi stabilire qual è la potenza attiva del carico, P. Quindi noto il suo fattore di potenza calcoli la potenza reattiva dei condensatori per arrivare a 0,9 con il cosfì. Qc=P*(tan(inv_cosfì)-tan(inv_cos(0,9)). Questa è la potenza reattiva dei condensatori da installare: i kvar se P è in kW.

[feelippo]

l'impianto è costituito da una turbina idraulica attaccata ad una generatrice (produco corrente)
nel quadro elettrico vi sono degli strumenti che misurano le varie grandezze

P = 4.61 kW -->(0.1 kW misurati in 78 secondi)
V = 375 V
I = 25.6 A

da V e da I mi calcolo la potenza apparente S che sarà uguale a S = rad(3)*V*I = 16.63 kVA

ciò significa che la Q (in questo caso) è pari a Q=radq(S^2-P^2)=15.97 kvar

ovvero che il cos(fi) è molto basso (a causa della rete, così mi dicono) ed è pari a cos(fi)=0.28

a questo punto decido di rifasare per alzare la potenza attiva (a parità di potenza apparente, la V e la I non cambiano)

ipotizzando che il rifasamento mi porti cos(fi) a 0.90 e quindi la potenza attiva pari a P=S*cos(fi)= 14.94 kW
mi ricalcolo la potenza reattiva nella nuova condizione e la chiamo Q2

Q2 = S*sen(fi)= 7.29 kvar
dove S è rimasta costante, mentre fi è l'angolo considerato dopo il rifasamento (quello che mi da un cos(fi ) pari a 0.9 )

adesso calcolo la capacità dei condensatori da installare

C = (Q-Q2)/(3*(V^2)*2*pigreco*f) = 24.57 nF (essendo la generatrice a triangolo metto un 3 a denominatore)
dove (Q-Q2) è la differenza tra le potenze reattive prima e dopo il rifasamento

non è che per caso la potenza del quadro di rifasamento sarà proprio pari a (Q-Q2) ?

15.97-7.29 = 8.69 kvar

scusate ma sono un meccanico e di quadri elettrici capisco veramente poco...

grazie per la pazienza

[admin]

non è che per caso la potenza del quadro di rifasamento sarà proprio pari a (Q-Q2) ?

E quale altra mai potrebbe essere? E' quella che hai usato per calcolare la capacità di rifasamento...

[feelippo]

ok fino a qui ci sono...

ora mi chiedevo se il calcolo non andasse fatto anche sui dati di targa della generatrice

o meglio , com integrare i dati di targa della generatrice suppondendo che la turbina possa "girare" un po' più forte ?

dati di targa della generatrice :

Potenza di targa 30 kW
Tensione di targa 400 V
Corrente di pieno carico 58A
Corrente a vuoto 30 A

[admin]

Mi rendo conto solo adesso che si tratta di un generatore asincrono collegato alla rete. Non c'è alcun bisogno in tal caso di "rifasare" con dei condensatori. Questi sarebbero necessari se il generatore dovesse funzionare in isola. Il generatore preleva l'energia reattiva che gli serve per la magnetizzazione dalla rete e questa è praticamente uguale all'energia reattiva che l'asincrono come motore assorbe a vuoto, e dipende solo dalla tensione. Quindi il fattore è basso nei dati misurati, perché sta fornendo alla rete poca potenza attiva. Se si aumenta la potenza attiva, aumentando ad esempio la velocità della turbina, il fattore di potenza si alza di conseguenza perché la potenza reattiva rimane inalterata. La velocità della turbina può essere aumentata ovviamente tenendo sotto controllo la corrente erogata dall'alternatore che non deve superare il valore nominale. Quando la corrente sarà uguale al valore nominale, il fattore di potenza sarà praticamente quello del motore funzionante a pieno carico, 0,85 ad esempio

[apower139]

certo che si deve rifasare anche se il generatore asincrono le connesso alla rete!!! Una volta che il generatore ha raggiunto la velocità di sincronismo ed il dispositivo di interfaccia da il benestare il generatore asincrono può essere chiuso sulla rete. Una volta vinto lo scorrimento esso diventa generatore. Se la macchina non lavora a pieno carico es 30kW di targa e ne produce solo 4,7... esso dovrà essere rifasato e come in quanto il cosfi sarà molto basso anche 0,70-0,75 da mia esperienza...su un 30kW ci vorranno circa 15kVAR di rifasamento. Man mano che la potenza prodotta aumenta, in virtù dell'aumento della potenza motrice il cosfi aumenta ma mai senza condensatori di rifasamento arriverà al valore di 0,90 richiesto dalle normative dell'ente distributore.
saluti andrea