nel segno della reattiva..

[newnoise]

Salve a tutti!

Premetto di essere un ing meccanico pertanto le mie conoscenze in materia di questioni elettriche sono quella che sono.. per interesse mi sono messo a cercare di capire quelli che sono i problemi che nascono dall'integrazione di una wind farm con una rete di trasmissione pre - esistente.
Siccome spesso si nomina, giustamente, la potenza reattiva, vorrei, spero grazie al vostro aiuto levarmi alcuni dubbi che ho al riguardo di questa grandezza:

1- se ho un carico con fattore di potenza 0.9 induttivo significa che assorbe potenza reattiva INDUTTIVA e eroga potenza reattiva CAPACITIVA?? Assorbe cioè una corrente in ritardo sulla tensione (lagging PF)? Che segno ha la potenza reattiva in questo caso?

2- un motore asincrono è un carico ohmico - induttivo quindi assorbe una corrente sfasata in ritardo di un certo angolo rispetto alla tensione, giusto? La potenza reattiva che esso assorbe suppongo sia INDUTTIVA ma cosa riguardo al segno convenzionale? questa potenza assorbita è negativa o positiva?

3- rifasamento: so che un banco di condensatori permette di ridurre l'abbassamento del fattore di potenza dovuto, ad es, alla presenza di diversi motori asincroni..ma come? erogano una potenza reattiva di segno opposto?

Grazie davvero a tutti coloro che avranno la pazienza di aiutarmi,
davide

[admin]

1)Si.
Il segno dipende dalla convenzione usata. Vedi in proposito questo articolo, intitolato, tra l'altro, come il tuo messaggio.

2)Si.
Per il segno vale quanto detto sopra. Generalmente si usa la convenzione dell'utilizzatore quindi il segno della potenza induttiva è positivo.

3)Si. I condensatori sono erogatori di potenza induttiva

[newnoise]

Ti ringrazio per la velocità!
Solo una cosa, riguardo al punto 2 del mio precedente post, se quindi considero una potenza reattiva INDUTTIVA assorbita dal carico (dato che il PF è cos) posso dire che lo stesso carico eroga una equivalente potenza reattiva CAPACITIVA?

per quanto invece concerne il segno dell'angolo: se ho cos fi 0.9 ritardo significa che:

fi = - [arcCos(0.9)] ??

Lo chiedo perché se è così la potenza reattiva viene negativa, o sbaglio (probabile..), dato che:

Q = P * sin fi / cos fi

ma se fi è negativo --> Q negativa...

grazie,
davide

[admin]

Il segno dell'angolo è positivo quando la corrente è in ritardo sulla tensione. Quindi nella formula che hai scritto devi togliere il segno meno.
Per non sbagliare mai si deve mettere l'angolo con il segno in cui esso compare come argomento dell'impedenza espressa come numero complesso Z=R+jX, il cui argomento è fi=arctan(X/R). La reattanza X, quindi anche fi, è positiva se l'impedenza è induttiva, negativa se capacitiva.
La convenzione di segno per gli angoli è, come sai, di considerarli positivi se la semiretta di riferimento ruota in senso antiorario per sovrapporsi alla seconda. La semiretta di riferimento nel caso della rappresentazione fasoriale di tensione e corrente è quella della corrente.
L'errore che si fa con il segno dell'angolo da inserire nella formula della potenza reattiva Q è dovuto al fatto che generalmente si assume zero la fase della tensione. Di conseguenza in quel piano di riferimento l'angolo del vettore corrente è negativo. E' infatti I= U/Z per cui la fase della corrente è "fase tensione-argomento impedenza". Se l'impedenza è induttiva (argomento positivo) e se per la tensione assumiamo zero la fase, la fase della corrente è 0-argomentoZ=-argomentoZ, cioè negativo, ma non è questo il segno da considerare per la potenza reattiva, bensì l'opposto, cioè proprio quello di argomentoZ.

[newnoise]

Riguardo alle tue ultime parole: il fatto che il segno della reattiva è uguale al segno dell'impedenza e non a quello della corrente è dato dal fatto che la potenza complessa contiene il complesso coniugato della corrente, quindi, nel caso di impedenza induttiva, l'argomento di I* diviene positivo: giusto?

grazie!
d.

[admin]

Sì. Nella potenza complessa, proprio per avere il segno corretto della potenza reattiva, si deve usare il coniugato della corrente

[newnoise]

Ora ho le idee decisamente più chiare e soprattutto un metodo per nn sbagliare il segno della potenza reattiva: riferirsi sempre all'argomento dell'impedenza del carico..

una curiosità riguardo al load flow: considera una sbarra ad un certo livello di tensione. A questa sbarra è attaccata una wind farm che produce una certa potenza attiva (supponendo che vi sia un convertitore lato rete che controlli il cos fi a 1 quindi niente potenza reattiva) e un carico ohmico induttivo con, per es, cos fi 0.9. Quali sono i segni convenzionali per gli scambi di potenze?
Io per es direi:

potenza attiva da wind farm --> positiva

potenza attiva assorbita dal carico --> negativa

potenza reattiva induttiva assorbita dal carico --> negativa

é giusto??
d.

[giampy]

Ciao. in tutto questo direi che parlare di potenze reattive "assorbite" o "cedute" solo per dare loro un segno crea solo confusione. le potenze reattive non sono mai assorbite ma solo scambiate, quindi assolutamente neutre. L'unica cosa che non è neutrale è la perdita di energia che si hà in linea dato che la corrente effettiva dipende dalla potenza apparente e quindi in parte anche da questo scambio di energia "non trasformata in calore" tra sorgente e carico o tra rifasatore e carico, che serve solo a sostenere il campo magnetico su cui si basa il funzionamento degli induttori in genere. La corrente in linea aggiuntiva è sempre la stessa ma è la somma vettoriale istante per istante di due correnti: quella in anticipo e quella in ritardo. Nel tuo esempio il carico induttivo dovrà trovare da qualche altra sorgente collegata alla rete la potenza reattiva che gli serve.

[newnoise]

Sulla neutralità sono perfettamente d'accordo.. il fatto di dover trovare un segno convenzinale è dovuto al fatto che devo fare un piccolo calcoletto di load flow e quindi devo avere necessariamente un segno anche sulla reattiva (o sbaglio?): o meglio dovendo fare un bilancio di reattiva su una generica sbarra dove a valle ho solo un carico ohmico induttivo te cosa faresti?
voglio dire per fare un bilancio ho necessariamente bisogno di un segno per le quantità entranti e quello opposto per quelle uscenti..
d.

[admin]

Ciao. in tutto questo direi che parlare di potenze reattive "assorbite" o "cedute" solo per dare loro un segno crea solo confusione.

Non è così, purtroppo.
Se si ha a che fare con un carico noto non nascono particolari problemi, ma quando si ha a che fare con generatori interconnessi con flussi di potenza incogniti, per calcolare tali flussi occorre stabilire delle convenzioni di rappresentazione delle grandezze elettriche, tensione e corrente, ed in base a quella convenzione scrivere le equazioni. Occorre allora saper interpretare correttamente i segni delle potenze che derivano dai calcoli, sia attive che reattive. Il segno meno o più della potenza reattiva non sta assolutamente ad indicare che ci sia un consumo di quella potenza che è sempre una potenza di scambio, ma ci dice in che modo avviene lo scambio rispetto a quanto implicitamente ipotizzato nello scrivere le equazioni; il segno della potenza attiva invece indica il senso in cui essa fluisce.