Rifasamento, come rifasare un impianto
Guida riassuntiva per conoscere meglio il rifasamento, a cosa serve e i vantaggi.
Negli impianti elettrici, sopratutto quelli industriali, gli utilizzatori assorbono dalla rete potenza elettrica (attiva) per alimentare gli apparecchi elettrici, oppure la convertono in altre forme di energia tipo lampade stufe forni o in lavoro utile tipo i motori elettrici.
Per far ciò è spesso necessario che l`utilizzatore scambi con la rete energia reattiva di tipo induttivo.
Tutto questo avviene con un consumo netto nullo.
Per far ciò è spesso necessario che l`utilizzatore scambi con la rete energia reattiva di tipo induttivo.
Tutto questo avviene con un consumo netto nullo.
A partire da 01 Gennaio 2016 il cosφ cambia da 0,90 a 0,95 – Delibera 02 Maggio 2013 180/2013/R/EEL
E’ necessario adeguare le potenze delle apparecchiature di RIFASAMENTO ai nuovi valori di cosφ, al fine di evitare il pagamento di penali molto alte
E’ necessario adeguare le potenze delle apparecchiature di RIFASAMENTO ai nuovi valori di cosφ, al fine di evitare il pagamento di penali molto alte
Questa energia contribuisce ad aumentare la potenza totale immessa sulla rete elettrica, dai generatori, lungo tutte le condutture fino agli utilizzatori.
Per consentire di evitare di sovraccaricare la rete di fornitura elettrica e per migliorare l`utilizzazione degli impianti stessi viene effettuato il rifasamento mediante l`uso di batterie di condensatori per generare l`energia reattiva necessaria per il trasferimento di potenza elettrica utile.
Per consentire di evitare di sovraccaricare la rete di fornitura elettrica e per migliorare l`utilizzazione degli impianti stessi viene effettuato il rifasamento mediante l`uso di batterie di condensatori per generare l`energia reattiva necessaria per il trasferimento di potenza elettrica utile.
Negli impianti in corrente alternata la corrente assorbita può essere rappresentata da due componenti fondamentali:
- la componente attiva IR, in fase con la tensione di alimentazione, che è direttamente correlata al lavoro utile svolto (e quindi trasformata in energia di altro tipo: meccanica, luminosa, termica)
- la componente reattiva IQ, in quadratura rispetto alla tensione, che serve per produrre il flusso necessario alla conversione delle potenze attraverso il campo elettrico o magnetico ed è un indice dello scambio energetico tra alimentazione ed utilizzatore
In presenza di carichi di tipo ohmico-induttivo, la corrente totale I risulta sfasata in ritardo rispetto alla componente attiva IR.
Il distributore di rete quindi deve generare e trasportare oltre alla potenza attiva utile P anche una certa potenza reattiva Q, non fruibile dall`utilizzatore ma indispensabile per la conversione dell`energia elettrica.
Quindi possiamo definire il fattore di potenza cosφ il rapporto tra la corrente attiva IR ed il valore totale della corrente I.
φ è l`angolo di fase tra la tensione e la corrente.
φ è l`angolo di fase tra la tensione e la corrente.
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Rifasare significa incrementare il fattore di potenza φ nell' impianto, fornendo la potenza reattiva necessaria al fine di ridurre, a pari potenza utile richiesta, il valore della corrente e quindi della potenza transitante nella rete a monte.
Dal punto di vista strettamente tecnico, un impianto correttamente dimensionato può funzionare regolarmente anche in presenza di un basso fattore di potenza.
Effettuare il rifasamento rappresenta tuttavia una soluzione che consente di ottenere vantaggi tecnici ed economici;
infatti, esercire un impianto con un basso cosφ comporta un incremento dei costi per il distributore di energia elettrica il quale, di conseguenza, applica un sistema di tariffe che penalizza il prelievo dell’energia con bassi fattori di potenza.
Effettuare il rifasamento rappresenta tuttavia una soluzione che consente di ottenere vantaggi tecnici ed economici;
infatti, esercire un impianto con un basso cosφ comporta un incremento dei costi per il distributore di energia elettrica il quale, di conseguenza, applica un sistema di tariffe che penalizza il prelievo dell’energia con bassi fattori di potenza.
Il vantaggio del rifasamento
- Fatture di energia elettrica ridotte di importi anche notevoli, tanto che nella maggioranza dei casi il complesso automatico di rifasamento si ripaga in un anno di esercizio, o meno.
- Riduzione delle perdite di energia per riscaldamento dei cavi elettrici (Effetto JOULE).
- Maggiore potenzialità dell’impianto.
- Più disponibilità di potenza e minore riscaldamento da parte del Trasformatore MT/BT.
- Riduzione degli interventi intempestivi del Limitatore di corrente che interrompono il ciclo produttiv
I vantaggi sono molti, ora occorre quindi capire qual è il punto in cui vanno installati i condensatori in modo da sfruttare al meglio tali vantaggi.
Non esistono regole valide per ogni tipo di impianto e in teoria i condensatori possono essere installati in qualsiasi punto, ma occorre valutarne la realizzazione pratica ed economica.
Non esistono regole valide per ogni tipo di impianto e in teoria i condensatori possono essere installati in qualsiasi punto, ma occorre valutarne la realizzazione pratica ed economica.
In base alle modalità di ubicazione dei condensatori i principali metodi di rifasamento sono:
• rifasamento distribuito;
• rifasamento per gruppi;
• rifasamento centralizzato;
• rifasamento misto;
• rifasamento automatico
• rifasamento distribuito;
• rifasamento per gruppi;
• rifasamento centralizzato;
• rifasamento misto;
• rifasamento automatico
Rifasamento distribuito
Il rifasamento distribuito si realizza collegando una batteria di condensatori opportunamente dimensionata direttamente ai terminali del dispositivo utilizzatore che necessita di potenza reattiva.
L’installazione è semplice e poco costosa: condensatore e carico possono usufruire delle stesse protezioni contro le sovracorrenti e sono inseriti e disinseriti contemporaneamente.
L’installazione è semplice e poco costosa: condensatore e carico possono usufruire delle stesse protezioni contro le sovracorrenti e sono inseriti e disinseriti contemporaneamente.
Rifasamento per gruppi
Consiste nel rifasare localmente gruppi di carichi con caratteristiche di funzionamento simili installando una batteria di condensatori dedicata.
È il metodo che raggiunge un compromesso tra la soluzione economica e il corretto esercizio dell’impianto in quanto i benefici del rifasamento saranno sentiti solo dalla linea a monte del punto in cui è installata la batteria di condensatori.
È il metodo che raggiunge un compromesso tra la soluzione economica e il corretto esercizio dell’impianto in quanto i benefici del rifasamento saranno sentiti solo dalla linea a monte del punto in cui è installata la batteria di condensatori.
Rifasamento centralizzato
Nel rifasamento centralizzato sono impiegati normalmente complessi automatici con batterie frazionate in più gradini, installati direttamente nei quadri principali di distribuzione; l’utilizzo di una batteria connessa permanentemente è possibile solo se l’assorbimento di energia reattiva è abbastanza regolare durante la giornata.
Rifasamento misto
Il rifasamento misto deriva da un compromesso fra rifasamento distribuito e rifasamento centralizzato. In questo modo si utilizza il rifasamento distribuito per gli apparecchi utilizzatori di maggior potenza e quello centralizzato per la restante parte. Il rifasamento misto è prevalentemente impiegato quando in un impianto solo le grosse apparecchiature sono utilizzate frequentemente; in tale circostanza essi sono rifasati singolarmente mentre le piccole apparecchiature sono rifasate in modo centralizzato.
Rifasamento automatico
Questo tipo di impianto è utilizzato quando non si ha un assorbimento costante di potenza reattiva ad esempio a causa di cicli di lavoro in cui si utilizzano macchine con diverse caratteristiche elettriche.
In tali impianti sono impiegati sistemi di rifasamento automatici che, per mezzo di un sistema di rilevamento di tipo varmetrico e di un regolatore di fattore di potenza, permettono l’inserzione o la disinserzione automatica di diverse batterie di condensatori, seguendo in tal modo le variazioni della potenza reattiva assorbita e mantenendo costante il fattore di potenza dell’impianto.
Un sistema di rifasamento automatico è composto da:
• dei sensori che prelevano i segnali di corrente e tensione;
• un’unità intelligente che confronta il fattore di potenza misurato con quello desiderato e provvede alla inserzione e disinserzione di batterie di condensatori della potenza reattiva necessaria (regolatore del fattore di potenza);
• un quadro elettrico di potenza che comprende i dispositivi di protezione e manovra;
• delle batterie di condensatori.
In tali impianti sono impiegati sistemi di rifasamento automatici che, per mezzo di un sistema di rilevamento di tipo varmetrico e di un regolatore di fattore di potenza, permettono l’inserzione o la disinserzione automatica di diverse batterie di condensatori, seguendo in tal modo le variazioni della potenza reattiva assorbita e mantenendo costante il fattore di potenza dell’impianto.
Un sistema di rifasamento automatico è composto da:
• dei sensori che prelevano i segnali di corrente e tensione;
• un’unità intelligente che confronta il fattore di potenza misurato con quello desiderato e provvede alla inserzione e disinserzione di batterie di condensatori della potenza reattiva necessaria (regolatore del fattore di potenza);
• un quadro elettrico di potenza che comprende i dispositivi di protezione e manovra;
• delle batterie di condensatori.