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Rifasamento in MT?

Domanda:

Una linea in Media tensione (10 KV),alimenta ad anello una serie di sottocentrali nelle quali vi sono installati una serie di trasformatori mt/bt, di potenza che vanno da 100 a 315 KVA. La maggior parte di questi trasformatori sono sopradimensionati, infatti lavorano al 30, 40 %. Nelle sottocentrali sono installati dei rifasatori sul carico a Bassa Tensione. Poichè si continua a pagare sopraprezzi per l'energia reattiva assorbita, mi chiedevo se non era più giusto prevedere un impianto di rifasamento unico in media tensione che tenesse conto anche delle correnti magnetizzanti assorbite dai trasformatori. Grazie e cordiali saluti.

Risponde admin

Inserire batterie di rifasamento in media non è in generale la soluzione migliore, sia per la complicazione impiantistica richiesta, sia per il fatto che il condensatore fornisce la potenza reattiva a vuoto ma non quella dovuta alla reattanza di dispersione del trasformatore che è variabile con il carico. E' preferibile tarare il regolatore in bassa ad un valore superiore a quello richiesto. Per il calcolo si può procedere in questo modo.
Se i0% è la corrente a vuoto del trasformatore ed ucc% la sua tensione di cortocircuito, la potenza reattiva per la corrente magnetizzante è data da Q0=i0%*Sn/100 dove Sn è la potenza apparente del trasformatore, mentre la potenza richiesta dalla reattanza di dispersione alla potenza nominale è data da QXn=ucc%*Sn/100. Q0 è indipendente dal carico, mentre QX vi dipende. Se il trasformatore lavora con una potenza apparente che è l'x% della nominale, si ha QX=QXn*(x%/100)2. La potenza reattiva totale di cui necessita il trasformatore a monte è la somma delle due precedenti e della Qc richiesta dal carico per lavorare con il cosfì richiesto in bassa. Dunque Q=Q0+QX+Qc.
Il regolatore del cosfì in bassa va tarato tenendo conto di questa potenza e non solo di quella del carico. Se ad esempio 0,8 è il fattore di potenza del carico ed il trasformatore da 315 kVA lavora fornendo P=200 kW, quindi una potenza apparente S=P/0,8=250 kVA, e si vuole lavorare con un cosfì = 0,9 anche in media, ipotizzando per il trasformatore una i0% =2 ed una ucc% =4 si avranno:
Qc=(tan(arcos(0,8)-tan(arcos(0,9))*P=(0,75-0,484)*200=53,2 kvar
Q0=2*315/100=6,3 kvar
QXn=4*315/100=12,6 kvar
QX=(250/315)2*12,6=0,63*12,6=7,9 kvar
Q=Q0+QX+Qc=6,3+7,9+53,2=67,4 kvar.
Il regolatore in bassa sarà allora tarato su cosfì=cos(arctan(tan(arcos(0,8)-Q/P)))=cos(arctan(0,75-0,337))=0,924 invece che a 0,9.
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Commenti e note

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di manba,

Se i trasformatori sono diversi e/o conseguentemente le perdite annue abbastanza consistenti non converrebbe tenere un trasformatore di potenza ridotta per i servizi supplementari (pompa antincendio ecc) da tenere in funzione nei giorni festivi e staccare dalla linea gli altri?

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di Domenico Boiocchi,

Caro Giovanni,
perché in linea di massima il trasformaore alimenta l'opificio, con tutte le emergenze che sono in BT compreso la linea antincendio e l'apertura dei cancelli, aprendo l'interruttore di media per escludere il trasformatore avremmo un opificio "morto"

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di Giovanni,

Egregio Zeno Martini mi può spiegare perchè i trasformatori mt/bt durante le ore notturne e i giorni festivi vengono fatti funzionare a vuoto e non disconnessi dalla rete in mt (cioè messi fuori servizio completamente)? Distinti saluti e grazie. Giovanni.

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di Paolo,

Se avessi a che fare con un carico variabile, per far lavorare l'impianto con un fattore di potenza medio mensile a monte del trasformatore pari a 0.9, potrei ripetere lo stesso procedimento da Lei descritto (nel caso di carico costante), considerando dei valori medi mensili per le potenze Qc e Qx ?

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