Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

18
voti

Rifasare: quando, come, perché

Necessità del rifasamento

Il rifasamento degli impianti ha acquistato importanza poiché l'ente distributore dell'energia elettrica ha imposto clausole contrattuali attraverso i provvedimenti tariffari del CIP (n° 12/1984 e n° 26/1989) che, di fatto, obbligano l'utente a rifasare il proprio impianto, per una migliore e più economica utilizzazione dell'energia. In particolare per gli impianti in bassa tensione e con potenza impegnata maggiore di 15kW:

  1. Quando il fattore di potenza medio mensile è inferiore a 0,7 l'utente è obbligato a rifasare l'impianto;
  2. Quando il fattore di potenza medio mensile è compreso tra 0,7 e 0,9 non c'è l'obbligo di rifasare l'impianto ma l'utente paga una penale per l'energia reattiva;
  3. Quando il fattore di potenza medio mensile è superiore a 0,9 non c'è l'obbligo di rifasare l'impianto e non si paga nessuna quota d'energia reattiva.

L'utente   è   quindi   sollecitato   a   rifasare   almeno   fino   ad   un  cos φm = 0,9.

Potrebbe però avere convenienza ad un rifasamento anche maggiore per i benefici che ne derivano dalle minori perdite e cadute di tensione nel proprio impianto. Il rifasamento deve in ogni modo essere effettuato, secondo le vigenti normative, in modo che, in nessun caso, l'impianto dell'utente eroghi energia reattiva di tipo capacitivo alla rete.

Che cos'è?

Si definisce "rifasamento" qualsiasi provvedimento inteso ad aumentare (o come si dice comunemente a "migliorare") il fattore di potenza (cos φ) di un dato carico, allo scopo di ridurre, a pari potenza attiva assorbita, il valore della corrente che circola nell'impianto. Esso si propone soprattutto lo scopo di diminuire le perdite d'energia e di diminuire le potenze apparenti cui proporzionare i macchinari e le linee.

Il valore del fattore di potenza è legato a quello della potenza reattiva assorbita dal carico ed è definito dalla seguente relazione:

 

 

Dove Q e P sono rispettivamente la potenza reattiva e la potenza attiva assorbite dal carico e φ è l'angolo fra i vettori corrente e tensione di fase nel caso di sistema trifase equilibrato. Rifasare, ossia aumentare il cos φ, significa diminuire l'angolo, cioè diminuire, fino eventualmente ad annullare, la potenza reattiva Q assorbita dal carico o che attraversa una determinata sezione della rete.

Quando la Q diviene nulla si ha cos φ =1 ( φ =0) ed il rifasamento è totale.

Vedi: sistema monofase fig.1.

  • v(t) = tensione istantanea
  •  i(t) = corrente istantanea
  • a(t) = potenza apparente istantanea

Il rifasamento presenta importanti vantaggi che derivano: dalla diminuzione della corrente totale a pari potenza attiva trasmessa; dalla diminuzione, fino all'annullamento, della componente in quadratura della corrente, sempre a pari potenza attiva trasmessa.

La diminuzione della corrente totale procura una riduzione delle perdite d'energia ed una riduzione delle potenze apparenti del macchinario in tutto il sistema elettrico a monte del rifasamento; assicura inoltre una maggiore capacità di trasporto per quelle linee in cui tale capacità è limitata dal regime termico. La diminuzione della componente in quadratura della corrente procura una riduzione delle cadute di tensione negli elementi del sistema elettrico a monte che presentano impedenza prevalentemente induttiva (reattanza); ne consegue un miglioramento del servizio e un notevole aumento della capacità di trasporto per quelle linee  per cui tale capacità è limitata dalla caduta di tensione.

Il  vantaggio  della  riduzione  delle  perdite,  che  all'atto del rifasamento è proporzionale al quadrato del miglioramento del cos φ, si riduce a mano a mano che si utilizza la maggior potenza apparente di macchinario resasi disponibile, fino a che, in definitiva, il guadagno di potenza apparente e la riduzione delle perdite sono entrambi semplicemente proporzionali alla variazione del cos φ. Di seguito è analizzato un circuito  in corrente alternata monofase della potenza apparente di 10 kVA  prima e dopo il rifasamento. Dall'analisi del valore della corrente di linea (prima e dopo il rifasamento) si può costatare che il valore della corrente passa da 40,418 A a 21,461 A con una riduzione della corrente di linea di circa il 50%. Il risultato così ottenuto serve a mettere in evidenza l'utilità del rifasamento

 

Modi

Per ridurre l'entità delle potenze reattive induttive che circolano sulle linee occorre produrre queste potenze il più vicino possibile ai luoghi dove sono assorbite.

I mezzi per produrre potenza induttiva sono sostanzialmente due:

  1. il motore sincrono rotante sovraeccitato;
  2. il condensatore statico in derivazione.

Entrambi assorbono dalla rete una corrente sfasata di 90° in anticipo sulla tensione, corrente che può compensare in tutto o in parte la corrente sfasata di 90° in ritardo corrispondente alla potenza induttiva assorbita dalla rete dove sono installati i condensatori.

Il provvedimento più economico è quello di installare, in parallelo col carico da rifasare o nel punto desiderato della rete, dei condensatori statici d'appropriata capacità.

Distribuzione topografica dei quadri

Poiché i vantaggi del rifasamento si fanno sentire su tutta la rete a monte, è evidente la convenienza di un rifasamento il più capillare possibile, ossia la convenienza di installare i condensatori il più vicino possibile ai luoghi dove la potenza induttiva è assorbita, e quindi ai morsetti degli (UPS) e degli apparecchi utilizzatori. La figura che segue chiarisce la posizione in cui devono essere installati i quadri di rifasamento.

 

Il Quadro di Rifasamento può essere inserito in Posizione 1 o 2.

  1. (In posizione 1) - il rifasamento è attivato solo nei confronti della Linea d'alimentazione principale.
  2. (In posizione 2) – il rifasamento è attivato sia nei confronti della Linea d'alimentazione principale, sia nei confronti del Gruppo Elettrogeno.
Una corretta utilizzazione dell'energia elettrica.

Il problema del rifasamento degli impianti elettrici utilizzatori riguarda ogni tipo d'utenza anche se gli addebiti in fattura compaiono solo per le medie e grandi forniture cioè quando il gruppo di misura comprende il contatore d'energia reattiva; infatti il massimo sfruttamento della potenza impegnata, sia in termini contrattuali che d'ottimale utilizzazione delle condutture installate, si ha quando la potenza reattiva richiesta è la minima possibile.

In generale si crede che l'impianto di rifasamento e gli oneri che comporta servano solo ad eliminare un'esosa imposizione delle Aziende di distribuzione che ricorrono alle penalità previste per introitare somme maggiori di quelle normalmente dovute dall'utente, il che non è per niente vero perché l'Azienda non fa che rivalersi di un danno effettivo che l'utente provoca consumando male, e che costringe l'Azienda ad impiegare macchine di potenza molto maggiore di quelle sufficienti a sopperire alle effettive necessità degli impianti alimentati, e non consente la completa utilizzazione delle reti di distribuzione.

In effetti, le penalità imposte, fanno decidere nella maggior parte dei casi la messa in opera dell'impianto di rifasamento.

Tariffe elettriche in vigore.

Le tariffe elettriche attualmente in vigore prevedono l'addebito dell'energia reattiva in due diversi scaglioni:

  • Sotto al 50% dell'energia attiva prelevata (co sφmm>= 0,9) nessun addebito
  • Dal 50% al 75% dell'energia attiva prelevata (0,8< cos φmm <0,9) un addebito al kvarh, pari a circa il 33% del prezzo di ciascun kWh;
  • Oltre il 75% dell'energia attiva prelevata (cos φmm< =0,8) un addebito  al kvarh, pari a circa il 58% del prezzo di ciascun kWh.

cos φmm = fattore di potenza medio mensile

Il rifasamento dei Gruppi Elettrogeni

Applicare apparecchiature di rifasamento in un impianto elettrico alimentato da un gruppo elettrogeno, potrebbe sembrare, a prima vista, un non senso, perché generalmente si ritiene che la correzione del valore del fattore di potenza, sia necessaria soltanto per non sottostare alle penalità applicate dalle Aziende distributrici dell'energia, quando il valore medio mensile  del fattore di potenza scende al di sotto di 0,9. Evidentemente, partendo da questo principio, e perché l'uso di un gruppo elettrogeno suppone un'autoproduzione d'energia elettrica, non sottoposta a fatturazione ed a penalità, l'impianto di rifasamento diverrebbe un'inutile appendice. Considerando però che l'applicazione dell'aggravio sulla fatturazione non rappresenta un esoso balzello, ma costituisce un equo risarcimento dovuto all'Ente distributore per il minor rendimento delle linee di trasporto e degli alternatori, provocato dall'assorbimento dell'utente con basso valore del fattore di potenza,  ovvio che anche nell'impianto d'autoproduzione possano riscontrarsi le stesse necessità. Infatti se consideriamo non solo l'alternatore ma l'intero gruppo elettrogeno risulterà evidente che, a parità di potenza attiva immessa nell'impianto utilizzatore, il consumo di carburante nel motore, che mantiene in movimento l'alternatore, aumenterà in modo direttamente proporzionale al decadere del fattore di potenza, dovendo lo stesso provvedere, oltre alla generazione della potenza attiva, anche alla generazione della potenza reattiva o swattata.Se consideriamo il rendimento percentuale di un alternatore trifase,in funzione dell'andamento del valore del fattore di potenza possiamo affermare che a 3/4  del carico massimo presenta i seguenti valori:

rendimento %

cosj

%del carico Max

95

1

75

85

0,5

75

65

0,25

75

Ritornando a considerare un gruppo elettrogeno e facendo riferimento a macchine prodotte secondo i migliori ritrovati della tecnica (gruppi motori diesel - alternatore) si può concludere che il rendimento di un alternatore che alimenta un impianto utilizzatore il quale supponiamo presenti un fattore di potenza (cos j = 0,5), si aggira sull'85%, mentre con fattore di potenza (cos j = 1) sale al 95%. Considerando perciò un consumo di carburante di 300 grammi per chilowattora a cos j = 0,5, a cos j = 0,97 il consumo sarà di 270 grammi, essendo passato il rendimento da 0,85 a 0,95.

 

 

Infatti:

Con un risparmio quindi del 10%.

Per calcolare la capacità dei condensatori di rifasamento si procede nel seguente modo:

  • φ1 = angolo di sfasamento rilevato nell'impianto funzionante;
  • φ2 = angolo di sfasamento a cui si vuol far funzionare l'impianto    dopo il rifasamento;
  • A = potenza apparente dell'impianto espressa in kVA
  • Pt = potenza attiva (totale) dell'impianto espressa in kW;
  • Qt = potenza reattiva (totale) dell'impianto espressa in kvar;
  • Vl = tensione nominale di linea;

dati i seguenti valori:

sistema trifase

  • A  = 30 kVA
  • P= 20 kW
  • V= 380 V
  • f= 50 Hz

Per comodità di calcolo utilizzeremo i valori delle tangenti per i condensatori

Qt = Pt (tg φ1 - tg φ2)

Usando le tabelle si vede che in corrispondenza del valore di

cos φ1 = Pt/A= 0,666, φ1= arcos 0,66= 48,2° ; tg φ1 = 1,120

cos φ2 = 0,97, φ2= arcos 0,97= 14° ; tan φ2 = 0,251

quindi, applicando la formula data, avremo che la potenza della batteria di condensatori dovrà essere di:

Qt = Pt (tg φ1 - tg φ2)

Qt= 20 · (1,120 – 0,251) = 20 · 0,869 = 17,38 kvar

Il risultato del calcolo ci dice che per riportare a cos φ = 0,97 il fattore di potenza del carico, occorre inserire una batteria di condensatori che assorbano una potenza reattiva di 17,38 kvar (chilovoltamper-reattivi). La capacità della batteria può essere calcolata, per la tensione d'esercizio è di 380V, moltiplicando il numero dei kvar per 22 ossia   Ct=17,38 · 22= 382 mF.

Dato che il sistema è trifase, la capacità d'ogni condensatore connesso a triangolo è uguale alla capacità della batteria di condensatori diviso tre.

 

 

Sistema trifase collegamento a triangolo dei condensatori

Risparmio mensile sul costo della bolletta.

Per avere un'idea dei costi medi mensili dell'energia elettrica prelevata dalla rete pubblica con un carico costituito da 30 KVA a   cos jmm = 0,666 bisogna utilizzare la seguente formula:

 

Infatti:

 

 

Pertanto se il fattore di potenza medio mensile è cos jmm = 0,666 a cui corrisponde un angolo di 48°24¢ ed un valore corrispettivo della tangente (tg=1,12). Avremo che il costo mensile dell'energia reattiva calcolato con la presente formula è pari a:

 

Dall'analisi del risultato si può senza dubbio asserire che introducendo il rifasamento il costo mensile della bolletta si ridurrebbe del 40%.

Facciamo un esempio per chiarire meglio quanto asserito:

Se il  costo  al  kWh, fosse di 0,17 €, un carico che assorbe  20kW a cos j = 0,666, come nel nostro caso, in un mese, consumerebbe 14.400 kWh di potenza attiva, e 16.113 kvarh di potenza reattiva, pertanto la spesa totale, tenendo conto delle tariffe in vigore, sarebbe stata senza il rifasamento di 4.037 € mentre con il rifasamento, di 2.448 €. L'introduzione del rifasamento, in un anno, consentirebbe un risparmio di spesa, di ben 19.068 € pari a circa 37 milioni di vecchie lire.

Criteri di realizzazione dell'impianto

Realizzare in modo razionale l'impianto di rifasamento di un gruppo elettrogeno o di una rete di distribuzione significa adattare alle esigenze del carico il valore della potenza reattiva occorrente in modo che, in qualsiasi condizione di funzionamento, il valore del fattore di potenza si mantenga costantemente su quello prefissato. Quando il gruppo elettrogeno si trova ad alimentare gruppi di continuità (UPS), bisogna fare molta attenzione perché sono carichi distorcenti. Gli (UPS) non assorbono correnti sinusoidali ma distorte e questo determina una retroazione sulla rete d'alimentazione; questi si comportano come dei veri e propri generatori di correnti armoniche; normalmente sono presenti la armonica pari a 250 Hz, la armonica pari a 350 Hz e la 11° armonica pari a 550 Hz d'ampiezza e fase differenti.Dette armoniche si sovrappongono alla fondamentale deformando sia l'onda di corrente sia l'onda di tensione. Alla presenza d'armoniche, la capacità "C" del condensatore e l'induttanza "L" del complesso trasformatore–linea può dar luogo a fenomeni di risonanza parallelo con conseguenti sovratensioni e sovracorrenti che danneggiano sia l'impianto sia i condensatori.Per ovviare a quest'inconveniente si ricorre all'impiego d'induttanze in serie ai gruppi rifasatori.

Di seguito, com'esempio, è rappresentata una tensione sinusoidale, contenente armoniche  di 5°, 7°, 11° ordine; in cui le armoniche sono in fase con la fondamentale.

 

Contenimento delle armoniche

La scelta operata dalle Ferrovie e dalla ditta ECM di Pistoia, di utilizzare un determinato collegamento per il trasformatore dei gruppi carica, ha fatto sì che il contenuto delle armoniche generato dalle centraline statiche utilizzate negli impianti di sicurezza e segnalamento fosse enormemente ridotto. La scelta, che risale agli anni ottanta, consistente nell'uso di un trasformatore trifase (triangolo - triangolo). Dal punto di vista del funzionamento si può affermare che tale collegamento presenta alcuni vantaggi, tra i quali citiamo  la possibilità di libera circolazione della corrente di terza armonica all'interno del trasformatore, senza che questa possa scorrere sulla linea d'alimentazione del trasformatore. In questo tipo di collegamento cioè (triangolo-triangolo) le tensioni di linea primarie sono direttamente applicate alle fasi primarie del trasformatore e direttamente si trasformano nelle corrispondenti tensioni di linea secondarie: queste pertanto, si conservano eguali e simmetriche qualunque sia lo squilibrio del carico. Questo tipo di collegamento inoltre permette di mantenere invariate le tre tensioni secondarie anche se viene a mancare o s'interrompe un lato del triangolo (consentendo di caricare le batterie d'accumulatori anche in mancanza di una fase della tensione d'alimentazione.

Scelta dei condensatori

Per una scelta del tipo di condensatore è importante consultare i cataloghi dei costruttori che forniscono una serie d'informazioni utili a realizzare un rifasamento affidabile. In generale bisogna tenere presente che la potenza reattiva in kvar di un condensatore corrisponde a quella di targa se alimentato con la propria tensione nominale "Un"; in caso di sottoalimentazione la potenza si riduce con il quadrato della tensione. Es. condensatore da 10 kvar a 450 V se alimentato con rete a 400 V la potenza resa Qr  diventa:

 

 

Nella quale:

  • Qr = potenza reattiva resa dal condensatore espressa in kvar;
  • Qn=potenzareattivanominaledelcondensatore espressa in kvar;
  • Vl = tensione di linea;
  • fn = frequenza nominale espressa in Hz.

Il sovradimensionamento in tensione consente l'impiego dei condensatori anche in impianti con basso contenuto armonico. È importante tenere in considerazione le massime temperature d'impiego poiché da queste dipende la vita del condensatore. Per questo componente i fenomeni più importanti da considerare riguardano la presenza d'armoniche. Per esaminare il problema conviene ricordare che per ogni componente armonica tra corrente e tensione vale la seguente relazione:

 dove:

  • In = corrente efficace corrispondente all'armonica n-esima;
  • n = ordine dell'armonica;
  • w= pulsazione della fondamentale;
  • C = capacità del condensatore;
  • Un = tensione dell'armonica n-esima.

La relazione scritta evidenzia che il rapporto Un/In non è costante al variare di n e quindi in presenza d'armoniche di tensione, la corrente assorbita dal condensatore risulta più fortemente deformata.

Il suo valore efficace risulta:

che può risultare notevolmente più elevato di quella che si avrebbe con onda sinusoidale. E' opportuno quindi in presenza d'armoniche, installare condensatori che sopportano almeno una corrente pari a 1,5 volte quella corrispondente all'onda di tensione sinusoidale.

Sovraccarichi di corrente sui condensatori

I sovraccarichi di corrente possono essere causati o da un'eccessiva tensione alla frequenza fondamentale, o dalle armoniche o da entrambe le cause. Le principali sorgenti di armoniche sono i raddrizzatori, le apparecchiature dell'elettronica di potenza e i trasformatori a nucleo saturo. Se l'aumento di tensione, nei periodi di basso carico, viene esaltato dai condensatori, la saturazione dei nuclei dei condensatori può essere considerevole. In questo caso vengono prodotte armoniche di ampiezza anomala, una delle quali può essere amplificata per effetto della risonanza tra il trasformatore e il condensatore.  Questa è un ulteriore ragione per raccomandare la disinserzione dei condensatori nei momenti di basso carico.

Può essere necessario prendere una dei seguenti provvedimenti:

  1. Lo spostamento di alcuni o di tutti i condensatori in altri punti dell'impianto;
  2. il collegamento di un reattore in serie col condensatore, per ridurre la frequenza di risonanza del circuito ad un valore inferiore a quello della frequenza dell'armonica perturbatrice;
  3. l'aumento del valore di capacità quando il condensatore viene collegato vicino a semiconduttori di potenza.

Quando i condenzatori vengono inseriti nella rete si posssono verificare sovratensioni transitorie di elevata ampiezza e frequenza. Tali transitori devono, in particolare, essere previsti quando una sezione di una batteria di condensatori viene inserita in parallelo ad altre sezioni già energizzate.

Di seguito viene evidenziato, a titolo di esempio, il grafico della carica di un condensatore in corrente continua.

 

Dall'analisi del grafico è facile constatare che, il valore della corrente di carica instantanea del condensatore nel momento dell'inserimento  sulla sorgente di alimentazione, è molto elevato (Iv=U/R1=220/0.55=400A) In corrente alternata, per limitare le sovracorrenti transitorie a valori accettabili per il condensatore e per l'impianto, basta inserire in serie ai condensatori un resistore (resistenza di inserzione) o introducendo reattori nel circuito di alimentazione di ciascuna sezione di batteria di condensatori.

Norme di riferimento per la costruzione delle unità di rifasamento degli impianti ferroviari

Le unità di rifasamento devono essere conformi alle seguenti norme:

  • CEI EN 60831-1 Condensatori statici di rifasamento di tipo autorigenerabile per impianti d'energia a corrente alternata con tensione nominale inferiore o uguale a 1000 V.
  • Parte 1: Generalità – Prestazioni, prove e valori nominali – Prescrizioni di sicurezza – Guida per l'installazione e l'esercizio.
  • CEI EN 60831-2 Condensatori statici di rifasamento di tipo autorigenerabile per impianti d'energia a corrente alternata con tensione nominale inferiore o uguale a 1000 V.
  • Parte 2: Prova d'ivecchiamento, prova d'autorigenerazione e prova di distruzione
  • CEI EN 60439 –1Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT).
  • Parte 1: Apparecchiature soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature parzialmente soggette a prove di tipo (ANS)
  • CEI EN 61010 –1Prescrizioni di sicurezza per apparecchi elettrici di misura, controllo e per utilizzo in laboratorio.

Parte 1: Prescrizioni generali

Scelta della tensione nominale.

La tensione nominale del condensatore deve essere almeno uguale alla tensione di esercizio della rete a cui il condensatore deve essere collegato, tenendo conto dell'influenza del condensatore stesso. In alcune reti può esistere una considerevole differenza tra la tensione nominale e quella di esercizio. Ciò è importante per i condensatori poichè le loro prestazioni e la loro durata possono essere negativamente influenzate da un eccessivo aumento di tensione applicata al dielettrico del condensatore. Quando elementi di circuito sono inseriti in serie con il condensatore, per ridurre gli effetti delle armoniche ecc., il conseguente aumento della tensione, ai terminali del condensatore rispetto alla tensione di esercizio della rete, richiede un corrispondente aumento della tensione nominale del condensatore. Quando si determina la tensione che si prevede tra i terminali del condensatore, è necessario tenere conto delle considerazioni che seguono:

  1. I condensatori statici di rifasamento possono causare un aumento di tensione dal punto di alimentazione fino al punto in cui sono installati; tale aumento di tensione può essere ancora più elevato a causa della presenza di armoniche. Pertanto i condensatori possono essere soggetti ad un valore di tensione più alto di quello misurato prima che i condensatori fossero collegati.
  2. La tensione nominale del condensatore può essere particolarmente alta in condizioni di basso carico; in tali casi alcuni o tutti i condensatori devono essere esclusi dal circuito per evitare la sovrasollecitazione dei condensatori ed un eccessivo aumento della tensione di rete.

Disegno dispositivo inserimento condensatori di rifasamento sulle centraline statiche da (1,5kVA¸ 9kVA)

inserzione

  • a= ( arresto )
  • b= ( batteria inserita )
  • I = ( interruttori chiusi )
  • m= ( marcia )
Sistemi di connessione per ridurre il picco di corrente

indcond 

Quadri ad inseguimento dinamico per carichi non lineari

Queste apparecchiature hanno il compito di rifasare i carichi non lineari costituiti dai Convertitori Statici di Continuità. I moduli raddrizzatori facenti parte delle sezioni d'ingresso dei Convertitori Statici possiedono la caratteristica di mantenere costante i parametri d'erogazione lato continua compensando le variazioni di rete e di carico mediante la regolazione del ritardo di fase.Si possono in tal modo avere situazioni limite in cui, per basse correnti erogate e tensioni d'alimentazione elevate, il fattore di potenza d'alimentazione può scendere a valori dell'ordine di 0,6¸0,65. E' comunque vero che a valori del fattore di potenza particolarmente bassi corrispondono potenze d'utilizzo del raddrizzatore piccole rispetto la potenza di targa ed al contrario, per potenze erogate nominali, il fattore di potenza sale mediamente a valori dell'ordine di 0,75¸0,8. Appare quindi evidente come possa risultare difficile il fissare un unico valore del fattore di potenza valido per tutto l'ampio campo d'utilizzo del Convertitore sia a fronte dell'escursioni di carico, sia per le variazioni della rete d'alimentazione. L'unico approccio possibile risulta quindi impiegare un metodo di rifasamentoauto-adattante ovvero ad inseguimento dinamico.

L'ECM ha costruito per tale scopo una serie, suddivisa in sei taglie, di rifasatori ad inseguimento dinamico (SRD-ST001840) atti ad accoppiarsi alle sue Centraline statiche di Continuità da 3 a 300 kVA. Con l'installazione di questi Armadi di Rifasamento è assicurato un fattore di potenza medio dell'energia prelevata da rete, non inferiore a 0.9 in qualsiasi condizione d'erogazione da parte dei convertitori statici. Parallelamente all'azione rifasatrice, queste apparecchiature agiscono sulle correnti delle principali armoniche introdotte dalle sezioni Raddrizzatore delle Centraline Statiche e ne impediscono la circolazione nella rete d'alimentazione.

Sintesi delle caratteristiche elettriche dei quadri

Norme di riferimento:

  • CEI 33-9 Condensatori statici di rifasamento di tipo autorigenerabile per impianti d'energia a corrente alternata con tensione nominale inferiore o uguale a 1000 V.
  • CEI 17-13 Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione (Quadri BT).
  • CEI 17-5 Apparecchiature a bassa tensione – Interruttori automatici
  • CEI EN 61000-6-2Compatibilità elettromagnetica- Norme generiche  Immunità per gli ambienti industriali.
  • CEI EN 61000-6-4Compatibilità elettromagnetica- Norme generiche  Emissioni per gli ambienti industriali.

Rifasatore ad Inseguimento Dinamico

Schema di principio

 

I Quadri di Rifasamento sono costruiti nelle seguenti taglie:

Tipo

 

Cod. ECM

 

Cat. FS

Pot. Centralina kVA

 

Mobile Tipo

SRD 3.5

FS..5680

-- / --

3 ¸ 5

A

SRD 10.15

FS..5681

-- / --

10 ¸ 15

B

SRD 20.40

FS..5682

-- / --

20 ¸ 40

C

SRD 50.75

FS..5683

-- / --

50 ¸ 75

D

SRD 100.140

FS..5684

-- / --

100 ¸ 140

E

SRD 225.300

FS..5685

-- / --

225 ¸ 300

F

Ogni quadro è provvisto di un pannello di controllo e comando, gestito da microprocessore, attraverso il quale è possibile predisporre i parametri d'intervento e verificare le misure delle grandezze elettriche quali tensioni, correnti e fattore di potenza.

Le dimensioni dei Quadri sono perfettamente armonizzate con quelle delle Centraline cui vanno accoppiati.

Tipo

Altezza (A)

Larg. (L)

Prof. (P)

A

1600

600

700

B

1600

600

700

C

1600

700

700

D

1800

900

900

E

1800

1200

950

F

2100

1500

1000

 

 

 

 

 

 

 

Sistema d'Alimentazione di Continuità ridondato

Sschema di principio per l’inserimento di un Quadro di rifasamento

Il Quadro di Rifasamento può essere inserito in Posizione 1 o 2.

  • (In posizione 1) - il rifasamento è attivato solo nei confronti della Linea d'alimentazione principale.
  • (In posizione 2) – il rifasamento è attivato sia nei confronti della Linea d'alimentazione principale, sia nei confronti del Gruppo Elettrogeno.
26

Commenti e note

Inserisci un commento

di ,

Ah scusi, non sono pratica. Vado

Rispondi

di ,

Le domande meglio farle nel forum.

Rispondi

di ,

Salve a tutti. Sono nuova, direi :-). Ho letto le vostre discussioni sul rifasamento ed anche la teoria qui riportata, ma ho un caso insolito che non riesco a capire. Un impianto fv da 100kWp con un trasformatore da 150kVA in SSP è collegato ad un'utenza praticamente nulla (qualche faro che funziona la notte quando l'impianto fv non produce). Il trafo è BT/BT e non molto grande a quanto pare.. Come si fa allora ad avere cosfi= 0,7??? Grazie in anticipo.

Rispondi

di ,

Il contatore misura l'energia giusta, se non è rotto, e l'energia giusta dipende dalla corrente effettivamente assorbita istante per istante, e dalla tensione effettivamente presente istante per istante, oltre che dal tempo. Il contatore elettronico è un computer che non si fa imbrogliare dal fattore di potenza, ed esegue la somma degli infiniti prodotti di tensione e corrente istantanei che si susseguono dal momento in cui il contatore è installato. Il valore che esso registra è l'integrale della potenza elettrica cioè il valore dell'energia elettrica effettivamente transitata attraverso il contatore e consumata dall'impianto utilizzatore, misurata in kWh.

Rispondi

di ,

Spett.le Sig. Zeno ho una domanda da porLe riguardo utenze residenziali con il nuovo contatore elettronico GEM, premesso che l'Enel non mette in bolletta la potenza reattiva utilizzata da utenze residenziali da 3 Kw, volevo chederLe : Se un cosfi basso aumenta il valore di corrente che attraversa il contatore puo' essere che nel conteggio, il Kilowattora, venga calcolato utilizzando tale corrente?? cioe' in pratica il GEM come calcola il valore dei KW consumati? e possibile che non rifasando anche non pagando energia reattiva si consumi di piu'? grazie Alessandro

Rispondi

di ,

, non sono un elettricista ma vorrei chiedervi su una utenza trifase o momofase come faccio a calcolarmi la potenza reattiva,trattasi di negozio di parrucchiere per donna dove i carichi sono variabili secondo il tempo, ad esempio unPhone quanta potenza reattiva mi prende? come la Calcolo? come potrei procedere per un rifasamento? Saluti

Rispondi

di Graziano,

Buongiorno volevo sapere è l'elettricista tenuto a informarti di installare il rifasatore? Nel mio caso non sapendo di pagare un sovraprezzo sono andato avanti per anni a pagare di più a chi devo imputare questa mancanza ?? premetto che io di elettricità non sò niente, sono artigiano ma di tutt'altro settore. Grazie

Rispondi

di Stefano,

L'articolo è veramente molto interessante, peccato non riesco a visualizzare completamente formule e grafici

Rispondi

di ,

gianni,
il rifasamento non riduce affatto i consumi dell'utenza. Evita il pagamento di un sovrapprezzo in caso in cui il prelievo avvenga con un fattore di potenza troppo basso. Ma in tal caso nella bolletta il conteggio della potenza reattiva deve esserci e deve anche essere specificato in che modo incide sul sovrapprezzo dell'energia. Non bisogna semplicemente sentire cosa dice un amico o l'altro. Ci si deve affidare ad un tecnico preparato in grado di valutare il contratto, interpretare i dati della bolletta ed eventualmente effettuare le necessarie misure di controllo.

Rispondi

di gianni,

Ho un ristorante con un contratto enel da 16 kw e consumiamo mediamente 900/1000€ a bimeste. Disponiamo solo di illuminazione a basso consumo (40 lampade da 25 e 10 neon da 36w) a parte due fari da 300w che accendiamo saltuariamente, quattro congelatori a pozzetto ed una cella frigo da 2,5 x 2m.Unico elettroutensile vorace la lavostoviglie. Il resto è tutto a gas. Mi dicono sia opportuno rifasare perchè spendiamo troppo. Un amico invece mi ha detto che se sulla bolletta non risultano evidenziate correnti (credo si chiamino reattive) non conviene dotarsi del rifasatore. Siccome provare costerebbe intorno ai 1000€, cosa mi conviene fare. Grazie.

Rispondi

di ,

Paolo,
non si possono fare calcoli senza dati ed i dati non si possono inventare di sana pianta. Molto a spanne: misura la corrente a vuoto, moltiplicala per 1,5 ed hai un valore che può assomigliare alla potenza assorbita in kW. Il cosfì consideralo 0,8. Altrimenti cerca sul catalogo di un costruttore un motore dimensionalmente simile al tuo.

Rispondi

di Paolo,

Egregio sig. Zeno Martini, le pongo il mio quesito premettendo che non sono diplomato in elettrotecnica, e dunque potrei chiederle delle banalità: Dovendo rifasare un motore asincrono in tensione 380V senza conoscere la potenza attiva e nei dati del motore non è indicato il suo cosfi. Premetto che non possiedo un wattometro, Come posso ricavare la potenza attiva? La ringrazio anticipatamente e spero in una sua risposta. Grazie.

Rispondi

di ,

Gaetano,
"a caval donato non si guarda in bocca" potrei rispondere. C'è comunque l'opzione Versione Printer friendly, in alto a destra all'inizio dell'articolo (sotto le stellette). Ad ogni modo il sito è nato così, è stata una scelta. Cambiare una mole di lavoro che dura da alcuni anni non è immediato. Stiamo lavorando ad una nuova versione del sito e terremo conto anche di tali esigenze. Per il momento ci si deve accontentare di quel che passa il convento.

Rispondi

di Gaetano,

Ma non potreste impaginare in modo diverso cosi che sia possibile anche stampare gli articoli? Grazie

Rispondi

di ,

Fabio,
il rifasamento non stabilizza la frequenza. Bisogna regolare il grado di statismo, ponendolo uguale a zero, se il regolatore elettronico lo permette. Si ottiene in tal modo, a regime, un funzionamento isocrono alla frequenza desiderata. Durante le brusche variazioni di potenza si ha comunque una variazione di qualche % della frequenza per qualche secondo, ad esempio nel passaggio da vuoto a pieno carico

Rispondi

di Fabio Verdini,

Rifasando la corrente di un generatore diesel (che spesso non eroga mai 50Hz precisi, ma circa 51-52) si "stabilizzano" gli Hertz? Sono musicista ed utilizzo un organo Hammond la cui accordatura è data dal motore (sincrono); se non ho 50Hz, ma un po' di più, l'accordatura del mio strumento cresce con mio(enorme!) dispiacere. Grazie

Rispondi

di R. Mallone,

So che ci sono problemi correlati all'installazione di un impianto di rifasamento a valle di un generatore diesel ma fatico a trovare documentazone in proposito. Vorrei sapere qual è il rapporto da tenere in considerazione nel dimensionamento di un impianto di rifasamento a valle di un generatore, e un approfondimento sulle motivazioni di tali limiti

Rispondi

di ,

Mauro,
Basta un po' di pazienza. Si visualizza l'immagine cliccando sulla stessa con il pulsante destro del mouse, quindi su Visualizza immagine del menu contestuale. Poi si fa un copia-incolla.

Rispondi

di mauro,

trovo interessante la vostra lezione sul rifasamento, volendo trasferire la lezione su Word per farmi una dispensa non si vedono schemi e formule per intero, peccato

Rispondi

di ,

electronic one,
il rifasamento si fa se si deve fare. Non è un provvedimento preventivo che salva da "spiacevoli accumuli di potenza reattiva" un'espressione che, nell'imprecisione dei termini, denota una non chiara conoscenza del problema. La potenza reattiva impegnata dagli utilizzatori è calcolabile, non genera accumuli permanenti e crescenti, e se supera il valore prefissato in sede contrattuale dall'enel, si deve rifasare.

Rispondi

di electronic one,

se viene istallato un contatore in un lab. di parrucchiere a 380 volts e meglio faRE IL RIFASAMENTO ONDEEVITARE SPIACEVOLI ACCUMULI DI POTENZA REATTIVA CHE VIENE ADDEBITATA AL CLIENTE GRAZIE

Rispondi

di ,

Per quale motivo non si dovrebbe poter rifasare un impianto monofase? Quello che devi dire è che, nei contratti enel non c'è un sovrapprezzo per basso cosfì, quindi manca in pratica l'obbligo del rifasamento, al di sotto di una certa potenza contrattuale, generalmente di 6 kW.

PS: io l'ho corretto, by-passando il software di controllo. Ma evita di scrivere "xkè" al posto di "perché". Messaggi di tal genere sono di solito cestinati.

Rispondi

di denny,

salve, vorrei sapere perché non si può rifasare un impianto monofase! è vero che l'enel non te lo fa pagare lo sfasamento se è in monofase? e se sì perché? sergiolattanzi@tin.it grazie bel sito

Rispondi

di Gabriele Festuccia,

Nell'articolo non è citata l'esistenza di dispositivi statici per la correzione del fattore di potenza. Questi dispositivi, a fronte di un costo sicuramente maggiore dei semplici elementi reattivi, presentano svariati vantaggi, quali la capacità di assorbire le armoniche di corrente prodotte da eventuali carichi non lineari. Inoltre sono capaci di adattarsi molto meglio alle caratteistiche del carico e della rete a monte. Un esempio può essere costituito dagli inverter che si usano per immettere in rete l'energia elettrica prodotta con impianti fotovoltaici: il controllo può imporre all'inverter di utilizzare il margine di corrente rimanente dal trasferimento di potenza attiva per correggere il fattore di potenza, generando corrente in quadratura.

Rispondi

Inserisci un commento

Per inserire commenti è necessario iscriversi ad ElectroYou. Se sei già iscritto, effettua il login.