Guida al rifasamento degli impianti
Guida al rifasamento degli impianti
di Romeo Bucchi
Pubblicato il 24/07/2008
Aggiornato al: 12/06/2009
1 La necessità del rifasamento
Il rifasamento degli impianti ha acquistato d’importanza poiché, l’ente distributore dell’energia elettrica,
ha imposto clausole contrattuali divenute obbligatorie 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 15 kW:

Quando il fattore di potenza medio mensile è inferiore a 0,7 l’utente è obbligato a rifasare
l’impianto;

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;

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.
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Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia
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Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e
omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.
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Andamento della corrente circolante in un impianto al variare del cos φm a parità di potenza attiva: si
vede come, ad esempio, un motore utilizzato a cos φm: 0,7 assorbe una corrente superiore del 43%
rispetto allo stesso motore rifasato a cos φm = 1 (Energy team Spa)
Che cos’è il rifasamento ?
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.
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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 figura1.
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
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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 constatare 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.
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2 Modi per effettuare il rifasamento
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 di rifasamento
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.
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Linea
3
380÷400V+N
50Hz
G.E.
POS.1
POS.2
Quadro
di rif.
Quadro di
rif.
x
Quadro
QSP
UPS1
G.E.
UPS2
3 x 380V+N
50Hz
Utenze di
continuità
Il Quadro di Rifasamento può essere inserito in Posizione 1 o 2.
A. (In posizione 1) - il rifasamento è attivato solo nei confronti della Linea d’alimentazione
principale.
B. (In posizione 2) – il rifasamento è attivato sia nei confronti della Linea d’alimentazione
principale, sia nei confronti del Gruppo Elettrogeno.
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3 Il rifasamento degli impianti per 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 (cos ϕmm ≥ 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
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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 e 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 tre quarti del carico massimo presenta i seguenti valori:
rendimento %
cosϕ
% 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 ϕ = 0,5), si aggira sull’85%, mentre con fattore di potenza (cos ϕ = 1) sale al 95%. Considerando
perciò un consumo di carburante di 300 grammi per chilowattora a cos ϕ = 0,5, a cos ϕ = 0,97 il
consumo sarà di 270 grammi, essendo passato il rendimento da 0,85 a 0,95. Infatti:
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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
Pt = 20 kW
Vl = 380 V
fn = 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 = 0,666, si trova il valore della tg
φ1 = 1,120 ed in corrispondenza di cos φ2 = 0,97, si trova il valore della tg 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
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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 facendo uso della tabella
riportata in appendice, dalla quale è possibile rilevare come Ct (capacità della batteria di
condensatori), poiché la tensione d’esercizio è di 380 V, si ottiene moltiplicando il numero dei kvar per
22 ossia Ct=17,38 · 22= 382 µF.
Dato che il sistema è trifase, la capacità d’ogni condensatore connesso a triangolo è uguale alla
capacità della batteria di condensatori diviso tre.
S
R
C
C
T
C
Sistema trifase collegamento a triangolo dei condensatori
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Risparmio mensile sul costa 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 ϕmm = 0,666 bisogna utilizzare la seguente formula:
Infatti:
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Pertanto se il fattore di potenza medio mensile è cos ϕmm = 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 ϕ = 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.
Suddivisione delle potenze nel rifasamento (Energy Team Spa)
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4 Criteri di realizzazione dell’impianto di rifasamento
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 5° armonica pari a 250 Hz, la 7°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, come esempio, è rappresentata una tensione sinusoidale, contenente armoniche di 5°, 7°,
11° ordine, in cui le armoniche sono in fase con la fondamentale.
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Contenimento delle armoniche sulle centraline statiche utilizzate negli impianti di
sicurezza e segnalamento
Un esempio: 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 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 di rifasamento
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:
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Nella quale:
Qr = potenza reattiva resa dal condensatore espressa in kvar;
Qn = potenza reattiva nominale del condensatore 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;
ω = 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:
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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 di rifasamento
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:
a) Lo spostamento di alcuni o di tutti i condensatori in altri punti dell’impianto;
b) 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;
c) 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.
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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
In corrente alternata, per limitare le sovracorrenti transitorie a valori accettabili per il condensatore e
per l’impianto, basta inserire in seri ai condensatori un resistore (resistenza di inserzione) o
introducendo reattori nel circuito di alimentazione di ciascuna sezione di batteria di condensatori.
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5 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:
a) 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.
b) 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.
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2
A = ( arresto )
B = ( batteria inserita )
I = ( interruttori chiusi )
A
M = ( marcia )
B
I
M
Disegno di un dispositivo di inserimento dei condensatori di rifasamento
sulle centraline statiche da (1,5 kVA ÷ 9 kVA)
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L1
L2
L3
Nuovi sistemi di connessione per ridurre il picco di corrente sui condensatori di rifasamento
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6 Quadri di rifasamento 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 rifasamento auto-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.
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Sintesi delle caratteristiche elettriche dei quadri di rifasamento
Lo schema di principio del Rifasatore ad Inseguimento Dinamico è:
I Quadri di Rifasamento sono costruiti nelle seguenti taglie:
Pot.
Tipo
Cod. ECM
Cat. FS
Centralina
Mobile
kVA
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
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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 a cui vanno accoppiati.
Pannello di
controllo
Tipo
A
Morsettiera
Altezza
Larg.
Prof.
(A)
(L)
(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
P
L
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Schema di principio per l’inserimento di un Quadro di Rifasamento in un Sistema d’Alimentazione di
Continuità ridondato.
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.
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7 Appendici
Valore delle tangenti per determinare la potenza dei condensatori di rifasamento cos ϕ
= (0,76÷1)
Fattore
di
potenza
1,00
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
0,91
0,90
0,89
0,88
0,87
0,86
0,85
0,84
0,83
0,82
0,81
0,80
0,79
0,78
0,77
0,76
Tangenti corrispondenti al fattore di potenza
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0,142 0,135 0,127 0,119 0,110 0,100 0,090 0,078 0,063 0,045
0,203 0,198 0,192 0,187 0,181 0,175 0,169 0,163 0,156 0,150
0,251 0,246 0,242 0,237 0,233 0,228 0,223 0,218 0,213 0,208
0,292 0,288 0,284 0,280 0,276 0,272 0,268 0,263 0,259 0,255
0,329 0,325 0,322 0,318 0,314 0,311 0,307 0,303 0,299 0,296
0,363 0,360 0,356 0,353 0,350 0,346 0,343 0,339 0,336 0,332
0,395 0,392 0,389 0,386 0,383 0,379 0,376 0,373 0,370 0,366
0,426 0,423 0,420 0,417 0,414 0,411 0,408 0,405 0,401 0,398
0,456 0,453 0,450 0,447 0,444 0,441 0,438 0,435 0,432 0,429
0,484 0,481 0,479 0,476 0,473 0,470 0,467 0,464 0,461 0,459
0,512 0,510 0,507 0,504 0,501 0,498 0,496 0,493 0,490 0,487
0,540 0,537 0,534 0,532 0,529 0,526 0,523 0,521 0,518 0,515
0,567 0,564 0,561 0,559 0,556 0,553 0,551 0,548 0,545 0,542
0,593 0,591 0,588 0,585 0,583 0,580 0,577 0,575 0,572 0,569
0,620 0,617 0,614 0,612 0,609 0,607 0,604 0,601 0,599 0,596
0,646 0,643 0,641 0,638 0,635 0,633 0,630 0,628 0,625 0,622
0,672 0,669 0,667 0,664 0,662 0,659 0,656 0,654 0,651 0,649
0,698 0,695 0,693 0,690 0,688 0,685 0,682 0,680 0,677 0,675
0,724 0,721 0,719 0,716 0,714 0,711 0,708 0,706 0,703 0,701
0,750 0,747 0,745 0,742 0,740 0,737 0,734 0,732 0,729 0,727
0,776 0,773 0,771 0,768 0,766 0,763 0,760 0,758 0,755 0,753
0,802 0,800 0,797 0,794 0,792 0,789 0,787 0,784 0,781 0,779
0,829 0,826 0,823 0,821 0,818 0,815 0,813 0,810 0,808 0,805
0,855 0,852 0,850 0,847 0,845 0,842 0,839 0,837 0,834 0,831
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Valore delle tangenti per determinare la potenza dei condensatori di rifasamento cos ϕ
= (0,51÷0,75)
Fattore
di
potenza
0,75
0,74
0,73
0,72
0,71
0,70
0,69
0,68
0,67
0,66
0,65
0,64
0,63
0,62
0,61
0,60
0,59
0,58
0,57
0,56
0,55
0,54
0,53
0,52
0,51
Tangenti corrispondenti al fattore di potenza
0
0,882
0,909
0,936
0,964
0,992
1,020
1,049
1,078
1,108
1,138
1,169
1,201
1,233
1,265
1,299
1,333
1,368
1,405
1,441
1,479
1,518
1,559
1,600
1,643
1,687
1
2
3
0,879 0,877 0,874
0,906 0,904 0,901
0,933 0,931 0,928
0,961 0,958 0,956
0,989 0,986 0,983
1,017 1,014 1,012
1,046 1,043 1,040
1,075 1,072 1,069
1,105 1,102 1,099
1,135 1,132 1,129
1,166 1,163 1,160
1,197 1,194 1,191
1,229 1,226 1,223
1,262 1,259 1,256
1,296 1,292 1,289
1,330 1,326 1,323
1,365 1,361 1,358
1,401 1,397 1,394
1,438 1,434 1,430
1,476 1,472 1,468
1,515 1,511 1,507
1,555 1,551 1,546
1,596 1,592 1,587
1,638 1,634 1,630
1,682 1,678 1,673
4
0,871
0,898
0,925
0,953
0,981
1,009
1,037
1,066
1,096
1,126
1,157
1,188
1,220
1,252
1,286
1,320
1,354
1,390
1,427
1,464
1,503
1,542
1,583
1,625
1,669
5
6
7
8
9
0,869 0,866 0,863 0,860 0,858
0,895 0,893 0,890 0,887 0,885
0,923 0,920 0,917 0,914 0,912
0,950 0,947 0,944 0,942 0,939
0,978 0,975 0,972 0,969 0,967
1,006 1,003 1,000 0,997 0,995
1,035 1,032 1,029 1,026 1,023
1,064 1,061 1,058 1,055 1,052
1,093 1,090 1,087 1,084 1,081
1,123 1,120 1,117 1,114 1,111
1,154 1,151 1,147 1,144 1,141
1,185 1,182 1,179 1,175 1,172
1,217 1,213 1,210 1,207 1,204
1,249 1,246 1,242 1,239 1,236
1,282 1,279 1,275 1,272 1,269
1,316 1,313 1,309 1,306 1,302
1,351 1,347 1,344 1,340 1,337
1,386 1,383 1,379 1,376 1,372
1,423 1,419 1,416 1,412 1,408
1,460 1,457 1,453 1,449 1,445
1,499 1,495 1,491 1,487 1,483
1,538 1,534 1,530 1,526 1,522
1,579 1,575 1,571 1,567 1,563
1,621 1,617 1,613 1,608 1,604
1,664 1,660 1,656 1,651 1,647
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Valore delle tangenti per determinare la potenza dei condensatori di rifasamento cos ϕ
= (0,2÷0,5)
Fattore
di
potenza 0
0,50 1,732
0,49 1,779
0,48 1,828
0,47 1,878
0,46 1,930
0,45 1,985
0,44 2,041
0,43 2,100
0,42 2,161
0,41 2,225
0,40 2,291
0,39 2,361
0,38 2,434
0,37 2,511
0,36 2,592
0,35 2,676
0,34 2,766
0,33 2,861
0,32 2,961
0,31 3,067
0,30 3,180
0,29 3,300
0,28 3,429
0,27 3,566
0,26 3,714
0,25 3,873
0,24 4,045
Tangenti corrispondenti al fattore di potenza
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,727 1,723 1,718 1,714 1,709 1,705 1,700 1,696 1,691
1,774 1,770 1,765 1,760 1,755 1,751 1,746 1,741 1,737
1,823 1,818 1,813 1,808 1,803 1,798 1,793 1,789 1,784
1,873 1,868 1,863 1,858 1,853 1,848 1,843 1,838 1,833
1,925 1,920 1,914 1,909 1,904 1,899 1,893 1,888 1,883
1,979 1,973 1,968 1,963 1,957 1,952 1,946 1,941 1,936
2,035 2,029 2,024 2,018 2,012 2,007 2,001 1,996 1,990
2,094 2,088 2,082 2,076 2,070 2,064 2,058 2,052 2,047
2,155 2,148 2,142 2,136 2,130 2,124 2,118 2,112 2,106
2,218 2,212 2,205 2,199 2,192 2,186 2,180 2,173 2,167
2,284 2,278 2,271 2,264 2,258 2,251 2,244 2,238 2,231
2,354 2,347 2,340 2,333 2,326 2,319 2,312 2,305 2,298
2,427 2,419 2,412 2,405 2,397 2,390 2,383 2,375 2,368
2,503 2,495 2,487 2,480 2,472 2,464 2,457 2,449 2,442
2,583 2,575 2,567 2,559 2,551 2,543 2,535 2,527 2,519
2,668 2,659 2,650 2,642 2,633 2,625 2,617 2,608 2,600
2,757 2,748 2,739 2,730 2,721 2,712 2,703 2,694 2,685
2,851 2,841 2,832 2,822 2,813 2,803 2,794 2,784 2,775
2,950 2,940 2,930 2,920 2,910 2,900 2,890 2,880 2,870
3,056 3,045 3,034 3,024 3,013 3,002 2,992 2,981 2,971
3,168 3,157 3,145 3,134 3,122 3,111 3,100 3,089 3,078
3,288 3,275 3,263 3,251 3,239 3,227 3,215 3,203 3,191
3,415 3,402 3,389 3,376 3,363 3,350 3,338 3,325 3,313
3,552 3,538 3,524 3,510 3,496 3,482 3,469 3,455 3,442
3,699 3,683 3,668 3,653 3,639 3,624 3,609 3,595 3,580
3,857 3,840 3,824 3,808 3,792 3,776 3,760 3,745 3,729
4,027 4,009 3,992 3,974 3,957 3,940 3,923 3,906 3,890
27
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Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e
omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.
Guida al rifasamento degli impianti
0,23
0,22
0,21
0,20
4,231
4,434
4,656
4,899
4,212 4,193 4,174 4,155 4,136 4,118 4,099 4,081 4,063
4,413 4,392 4,371 4,351 4,330 4,310 4,290 4,270 4,251
4,633 4,610 4,587 4,565 4,542 4,520 4,498 4,477 4,455
4,874 4,848 4,824 4,799 4,774 4,750 4,726 4,703 4,679
Capacità in µF necessaria per ottenere la potenza reattiva di 1 kvar alla frequenza di
50 Hz ed alla tensione di:
Volt
Capacità in µF
150
142
220
66
380
22
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