Cenni di teoria sul rifasamento e criteri di scelta prodotto · che la tensione ai morsetti di...
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Cenni di teoria sul Cenni di teoria sul rifasamentorifasamento
e criteri di scelta prodottoe criteri di scelta prodotto
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Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
•• L’ente fornitore dell’energia elettrica “garantisce” L’ente fornitore dell’energia elettrica “garantisce”
che la tensione ai morsetti di allacciamento è che la tensione ai morsetti di allacciamento è
“perfettamente sinusoidale”: se i carichi “perfettamente sinusoidale”: se i carichi
dell’impianto sono lineari, anche la corrente che dell’impianto sono lineari, anche la corrente che
fluisce nell’impianto sarà sinusoidalefluisce nell’impianto sarà sinusoidale
Tensione sinusoidaleTensione sinusoidale Carichi lineariCarichi lineari Corrente sinusoidaleCorrente sinusoidale
Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
•• Se i carichi dell’impianto non sono lineari, la Se i carichi dell’impianto non sono lineari, la
corrente che fluisce nell’impianto non sarà corrente che fluisce nell’impianto non sarà
sinusoidalesinusoidale
Tensione sinusoidaleTensione sinusoidale Carichi non lineariCarichi non lineari Corrente non sinusoidaleCorrente non sinusoidale
Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
•• Una corrente distorta non si può analizzare con Una corrente distorta non si può analizzare con
la matematica standard, per capire cosa succede la matematica standard, per capire cosa succede
in un impianto dove circola una corrente distorta, in un impianto dove circola una corrente distorta,
bisogna scomporla in tante sinusoidi. bisogna scomporla in tante sinusoidi.
IeffI(50Hz) I(250Hz)
+ +…=
Il contenuto armonico di una corrente (o di una tensione) viene Il contenuto armonico di una corrente (o di una tensione) viene
sintetizzato con un indicatore numerico: il THDsintetizzato con un indicatore numerico: il THD
=
Corrente distorta (50Hz): 55A
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
+
++
Fondamentale (50Hz): 50A 5a armonica (250Hz): 17A
6a armonica (300Hz): 12A 11a armonica (550Hz): 7A
Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A
50
25
=
Corrente distorta (50Hz): 55A
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
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100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
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150
-150
-100
-50
0
50
100
150
+
++
Fondamentale (50Hz): 50A 5a armonica (250Hz): 17A
6a armonica (300Hz): 12A 11a armonica (550Hz): 7A
Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
%
100
50
F (x 50Hz)
Cos’è il THD Cos’è il THD
•• Il Il THD%THD% è un indicatore “sintetico” della è un indicatore “sintetico” della
situazione di situazione di armonicitàarmonicità di una grandezza di una grandezza
sinusoidale distorta sinusoidale distorta
THD%= ovveroTHD%= ovvero
∑∑nn=2
∞
I1
In2( )
Valore efficace di tutte le armoniche
Valore efficace della fondamentale
=
Corrente distorta (50Hz): 55A
-150
-100
-50
0
50
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150
-150
-100
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0
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-150
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0
50
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-150
-100
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0
50
100
150
-150
-100
-50
0
50
100
150
+
++
Fondamentale (50Hz): 50A 5a armonica (250Hz): 17A
6a armonica (300Hz): 12A 11a armonica (550Hz): 7A
Cosa sono le armoniche Cosa sono le armoniche
THD%=100 x (THD%=100 x (radqradq(17(1722+12+1222+7+722)):50= 43,9%)):50= 43,9%
Limiti del THD Limiti del THD
THD= 31,6%
THD= 30,4%
Limiti del THD Limiti del THD
THD= 31,6%
•• Forte presenza di 5a armonicaForte presenza di 5a armonica
–– Probabili problemi: surriscaldamenti, vibrazioni Probabili problemi: surriscaldamenti, vibrazioni
–– RifasamentoRifasamento da utilizzarsi: filtro da utilizzarsi: filtro detuneddetuned con con
frequenza di blocco 180Hz (FH20)frequenza di blocco 180Hz (FH20)
Limiti del THD Limiti del THD
THD= 30,4%
•• Forte presenza di terza armonicaForte presenza di terza armonica
–– Probabili problemi: surriscaldamenti, in particolare Probabili problemi: surriscaldamenti, in particolare
del neutrodel neutro
–– RifasamentoRifasamento da utilizzarsi: filtro da utilizzarsi: filtro detuneddetuned con con
frequenza di blocco 135Hz (FH30) frequenza di blocco 135Hz (FH30)
THD e terminologia del THD e terminologia del rifasamentorifasamento
I condensatori hanno associato un dato di THDi% massimo in termini di corrente che li percorre: spesso è indicato come THDic%
I costruttori di rifasamentoesprimono anche il dato di THD%massimo della corrente di impianto che il condensatore può sopportare: spesso è indicato come THDir% U
ic
ir
THD e terminologia del THD e terminologia del rifasamentorifasamento
Che relazione c’è tra THDic e THDir?
Non è esprimibile con una relazione matematica o elettrotecnica valida per tutti gli impianti, i costruttori di rifasamento si basano sulla loro esperienza (e sulla propensione al rischio) per esprimere il THDir di un determinato condensatore, una volta stabilito (in laboratorio) il suo THDic
Regola generale: per confrontare due condensatori di costruttori differenti, bisogna paragonare i THDic e non i THDir
U
ic
ir
Criteri di scelta in funzione del THDCriteri di scelta in funzione del THD
Affidarsi alle indicazioni dei costruttori, che valutano il rischio di risonanza tra trafo e rifasatore
QC= potenza in kvar della batteria dei condensatoriAT= potenza apparente del trasformatore MT/BT che alimenta l’impianto
