IL RIFASAMENTO DEGLI IMPIANTI Il modo più semplice ed economico per risolvere il problema del basso Fattore di Potenza di un impianto è quello di collegare dei condensatori di rifasamento in parallelo ai carichi. I condensatori funzionano come Generatori di Potenza Reattiva e  forniscono  alla  macchina  elettrica  tutta  l’energia  reattiva  ne- cessaria per sostenere il campo elettromagnetico. In pratica il condensatore ha la proprietà di assorbire una cor- rente che è in anticipo di 90° rispetto alla tensione e si compor- ta quindi come un vero generatore di energia reattiva che si tro- va in opposizione a quella del carico. Questa potenza fornita dal condensatore non viene più preleva- ta dalla Rete, quindi si riduce sia l’intensità di corrente circolan- te che lo sfasamento tra tensione e corrente e viene eliminata la penalità sulla fatturazione dell’energia. Dai  diagrammi  si  vede  come,  ad  esempio,  un  motore  che  sia utilizzato a cos φ0,7 assorbe una corrente superiore del 43% ri- spetto allo stesso motore rifasato a cosφ1. VANTAGGI DEL RIFASAMENTO In un impianto correttamente rifasato l’Utente paga solo l’ener- gia che effettivamente utilizza. Ad es.:  In un impianto con cosφ0.70 induttivo, soltanto il 70% della potenza fornita dal Trasformatore in cabina viene utilizzata per produrre lavoro utile, mentre il resto serve per produrre l’e- nergia reattiva richiesta dal carico ed in parte dispersa per effet- to Joule sotto forma di calore. Con il carico perfettamente rifasato e quindi con l’energia reatti- va  fornita  dai  condensatori,  il  trasformatore  può  fornire  fino  al 98% di potenza utile. L’installazione di condensatori fornisce anche molti altri benefici: -  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. -  Maggiore potenzialità dell’impianto. -  Più  disponibilità  di  potenza  e  minore  riscaldamento  da parte del Trasformatore. -  Riduzione  degli  interventi  intempestivi  del  Limitatore  di corrente che interrompono il ciclo produttivo. COME RIFASARE UN IMPIANTO I Condensatori possono essere installati in qualsiasi punto del- l’impianto ove sia presente una macchina elettrica a basso fat- tore  di  potenza,  ma  questa  soluzione  non  è  quasi  mai  conve- niente, anche se tecnicamente sarebbe la più corretta. In  un  impianto  elettrico  infatti  i  carichi  a  basso  cos φpossono essere anche centinaia ed ognuno richiederebbe l’installazione di un condensatore di potenza adeguata, con la relativa linea di collegamento, derivazioni, protezioni e organi di sezionamento. Neppure è consentito dalle condizioni di fornitura e dalle norme di  sicurezza  l’installazione  di  condensatori  fissi,  permanente- mente  collegati  in  rete,  tranne  quelli  posti  sui  trasformatori  in Cabina, a monte dell’Interruttore Generale di B.T. I condensatori possono essere collegati in rete solo in presenza di  carichi  da  rifasare  e  questi  non  devono  essere  rifasati  oltre cos φ  1,  altrimenti  si  conseguirebbe  una  sovracompensazione che  produrrebbe  gravi  squilibri  nella  rete,  quali  un  pericoloso aumento della tensione di esercizio, aumento della corrente cir- colante, sovraccarico delle linee e degli organi di distribuzione. Tutte  queste  problematiche  sono  risolte  con  il  RIFASAMENTO CENTRALIZZATO,  che consiste in una Batteria di condensatori unica per tutto l’impianto, normalmente posizionata a monte di tutti i carichi, a valle dell’Interruttore Generale di B.T. Queste apparecchiature, gestite da sofisticati sistemi a micropro- cessore, gestiscono la potenza rifasante dei condensatori in nu- merosi gradini, seguendo l’andamento dei carichi per ottenere, in ogni  condizione,  una  perfetta  correzione  del  Fattore  di  Potenza. Cessata l’attività dei carichi, le batterie di condensatori vengono tutte disinserite in attesa del nuovo ciclo di lavoro. COME SI CALCOLA IL RIFASAMENTO DI UN IMPIANTO Il  cosfi medio  dell’impianto  da  rifasare  è  un  parametro  fonda- mentale per calcolare la potenza dell’apparecchiatura automati- ca di rifasamento da installare. Il metodo più semplice consiste nel leggere questo valore sulle Fat- ture di energia elettrica, facendo una media di almeno 4 - 5 mesi. Se  questo  dato  non  è  disponibile,  sarà  sufficiente  applicare  la seguente formula, che consente di trovare il cosfi conoscendo i consumi di Energia Attiva (kWh)  e di Energia Reattiva (kvarh) dell’impianto per fornitura in B.T. Questi  valori  sono  sempre  riportati  sulle  Fatture,  ma  è  anche possibile effettuare la lettura  dei contatori di energia attiva (E) e di  energia  reattiva  (Qc)  rilevando  gli  incrementi  dopo  un  con- gruo periodo. Esempio: Energia  Attiva  =12500  kWh        Energia  Reattiva  =  11024  kvar RIFASAMENTO IN PRESENZA DI ARMONICHE Prima  di  scegliere  l’apparecchiatura  automatica  di  rifasamento è necessario cautelarsi nei confronti di un probabile sovraccari- co delle batterie di condensatori dovuto alle armoniche. Pertanto è indispensabile eseguire una verifica presso l’utilizza- tore per assicurarsi della presenza o meno di carichi distorcenti quali convertitori U.P.S. forni ad arco, motori a velocità variabile, raddrizzatori, trasformatori saturati, ecc. Un’apparecchiatura non adeguatamente dimensionata, instal- lata in impianti con carichi di tale tipo, verrebbe danneggiata e rapidamente messa fuori servizio o completamente distrutta. 12.500 (12.500)² + (11.024)² cos φ    = =  0,75energia attiva (energia attiva)² + (energia reattiva)² cos φ   =2 Andamento della corrente circolante in un impianto al variare del cos (a parità di potenza attiva e quindi di corrente attiva Ia) 250 200 150 ¹⁰⁰1 1 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5   cos cos φTECNOLOGIC - Trendfin Srl