NOTE INTRODUTTIVE E TECNOLOGIA INTRODUCTION & … · CAP Il cosϕdiminuisce all’aumentare della...

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1 1 CAP NOTE INTRODUTTIVE E TECNOLOGIA INTRODUCTION & TECHNOLOGY

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11CAP

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.1

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

RRIIFFAASSAARREE:: PPEERRCCHHEE’’?Nei circuiti elettrici la corrente è in fase con la tensione quando siamo in pre-senza di un carico ohmico (resistenze), mentre è sfasata in ritardo se il carico èinduttivo (motori, trasformatori a vuoto) ed in anticipo se il carico è capacitivo(condensatori).

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: WWHHYY?In electrical circuits the current is in phase with the voltage when we are in pre-sence of resistors, whereas the current is lagging if the load is inductive (motors,transformers with no load conditions), and leading if the load is capacitive(capacitors)

La corrente totale assorbita ad esempio da un motore è determinata dallasomma vettoriale di:

1. IR corrente ohmica dovuta alla componente resistiva del carico;2. IL corrente reattiva dovuta alla componente induttiva del carico;

The total absorbed current, for example, by a motor is determined by vectoraddition of:

1. IR resistive current 2. IL inductive reactive current

A queste correnti sono associate le seguenti potenze:

1. Potenza attiva associata alla parte resistiva del carico;2. Potenza reattiva associata alla parte induttiva del carico;

La potenza reattiva induttiva avendo valore medio nullo nel periodo non è utile aifini della produzione di lavoro meccanico e costituisce un carico supplementare peril fornitore di energia , che lo impegna a sovradimensionare i propri generatori. Il parametro che definisce l'assorbimento di potenza reattiva induttiva è il fatto-re di potenza.

Si definisce fattore di potenza il rapporto tra potenza attiva e potenza apparente:

At these current are linked to the following powers

1. active power linked to IR;2. reactive power linked to IL;

The reactive power doesn’t produce mechanical work and it is an additionalload for the energy supplier. The parameter that defines the absorption of reactive power is the power factor.

We define power factor the ratio between active power and apparent power:

dove where

cosϕ = PA

A = P2 + Q2

V

ϕ=0°

ϕ

ϕ=90° rit. ϕ=90° ant.

V VI

V

ϕ

A

P

Q

I

IL

IR

I I

CARICO OHMICOOHMIC LOAD

CARICO INDUTTIVOINDUCTIVE LOAD

CARICO CAPACITIVOCAPACITIVE LOAD

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.2

1CAP

Il cosϕ diminuisce all’aumentare della potenza reattiva assorbita. Un impiantofunzionante a basso cosϕ, presenta i seguenti svantaggi:

1) Elevate perdite di potenza nella trasmissione nelle linee elettriche;2) Elevate cadute di tensione;3) Maggior dimensionamento degli impianti di generazione trasporto e trasfor-mazione.

Da quanto esposto si capisce l'importanza di ovviare o almeno ridimensionaregli effetti di un basso fattore di potenza. I condensatori servono a raggiungere questo risultato.

RRIIFFAASSAARREE:: CCOOMMEE?Installando una batteria di condensatori è possibile ridurre la potenza reattivaassorbita dai carichi induttivi presenti nell’impianto e conseguentemente innal-zare il valore del fattore di potenza.E’ opportuno avere un cosϕ poco superiore a 0,9 per evitare di pagare le pena-lità previste dalla legge. Il cosϕ non deve essere troppo prossimo all'unità, perevitare di andare in anticipo qualora l'apparecchio rifasato lavori a basso cari-co (un provvedimento del Comitato Italiano Prezzi proibisce di controfornireenergia reattiva alla rete).Le modalità secondo cui effettuare il rifasamento sono molteplici e la loro scel-ta è funzione della natura e dell’andamento giornaliero dei carichi, della lorodistribuzione nell'impianto e del tipo di servizio.La scelta va effettuata tra RIFASAMENTO DISTRIBUITO e RIFASAMENTO CENTRALIZZATO.Nel caso di rifasamento distribuito, le unità rifasanti sono disposte nelle imme-diate vicinanze di ogni singolo carico che si vuole rifasare.Nel caso di rifasamento centralizzato, si installa un'unica batteria di condensa-tori a monte di tutti i carichi da rifasare e immediatamente a valle del punto dimisura del cosϕ (ad esempio nella cabina di trasformazione M.T./B.T. o nelQuadro di Distribuzione Principale).

RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO DDIISSTTRRIIBBUUIITTOO

cosϕ decreases as the reactive absorbed power absorbed increases. Low cosϕ,has the following disadvantages:

1) High power losses in the electrical lines2) High voltage variation in the electrical lines3) Over sizing of generators, electric lines and transformers

From this we understand the importance to improve (increase) the power factor. Capacitors need to obtain this result.

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: HHOOWW?By installing a capacitor bank it is possible to reduce the reactive power absor-bed by the inductive loads in the system and consequently the power factorimprovesIt is suitable to have cosϕ a little in excess of 0.9 to avoid paying the penaltiesprovided for by the law. cosϕ must not be too close to unity, to avoid the capa-citive working of the electrical system.The choice of the correct power factor correction equipment depends on thetype of loads present and by their way of working.The choice is between CENTRAL COMPENSATION and INDIVIDUAL COMPENSATION.

Individual compensation: power factor correction is sited at each single load(i.e. motor terminals)

Central compensation: we install only one bank of capacitors to a main powerdistribution station or substation.

IINNDDIIVVIIDDUUAALL CCOOMMPPEENNSSAATTIIOONN

Il rifasamento distribuito è la soluzione tecnica preferibile: condensatore eapparecchio utilizzatore seguono le stesse sorti durante l'esercizio giornaliero,per cui la regolazione del cosϕ diventa sistematica e rigidamente legata al cari-co rifasato.Inoltre, con il rifasamento distribuito lo sgravio di energia reattiva interessa sial'Ente Distributore sia l'utente. Negli impianti industriali, ad esempio, il risparmioottenibile con il rifasamento distribuito si manifesta sia sotto forma tariffaria, siasotto forma di miglior dimensionamento di tutte le linee interne allo stabilimen-to che collegano la cabina M.T./B.T. con i carichi rifasati.Un altro notevole vantaggio di questo tipo di rifasamento è l'installazione sem-plice e poco costosa, in quanto condensatore e carico sono inseriti e disinseriticontemporaneamente e possono usufruire delle stesse protezioni contro isovraccarichi ed i corto circuiti.

The individual compensation is a simple technical solution: the capacitor and theuser equipment follow the same sorts during the daily work, so the regulation ofthe cosϕ becomes systematic and closely linked to the load.Another great advantage of this type of power factor correction is the simpleinstallation with low costs.

x

x xx

M M M

1.3

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RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO CCEENNTTRRAALLIIZZZZAATTOO CCEENNTTRRAALL CCOOMMPPEENNSSAATTIIOONN

L'andamento giornaliero dei carichi ha un'importanza fondamentale per la scel-ta del tipo di rifasamento più conveniente.In molti impianti, non tutte le utenze funzionano contemporaneamente e alcuneaddirittura funzionano solo per poche ore al giorno. E’ evidente che la soluzio-ne del rifasamento distribuito diventa troppo costosa per l’elevato numero dicondensatori che si dovrebbero prevedere. Si lascerebbero inoltre molti di que-sti condensatori per lungo tempo inutilizzati.Il rifasamento distribuito è conveniente qualora la maggior parte della potenzareattiva richiesta sia concentrata su pochi carichi di grossa potenza che lavora-no molte ore al giorno. Il rifasamento centralizzato conviene invece nel caso diimpianti con molti carichi eterogenei che lavorano saltuariamente. In tal caso lapotenza della batteria risulta inferiore alla potenza complessiva che bisogne-rebbe prevedere con il rifasamento distribuito.E’ opportuno collegare la batteria permanentemente solo se l'assorbimento dienergia reattiva durante la giornata è sufficientemente regolare, altrimenti deveessere manovrata al fine di evitare di avere il cosϕ in anticipo. Se l'assorbimen-to di potenza reattiva è molto variabile durante il funzionamento dell'impianto,è consigliabile prevedere una regolazione automatica frazionando la batteriain più gradini. Si può prevedere la manovra manuale quando la batteria deveessere azionata poche volte al giorno.

The daily trend of the loads has a fundamental importance for the choice ofpower factor correction most suitable.In lots of systems, not all the users work in the same time and some of themwork only a few hours per day. It is clear that the solution of the individual compensation becomes too expen-sive for the high number of capacitors that have to be installed. Most of thesecapacitors will not be used for long period of time.The individual compensation is most effective if the majority of the reactivepower is concentrated on a few loads that contribute the greatest power andthat work long period of time.Central compensation is best suited for systems where the load fluctuates throu-ghout the day. If the absorption of reactive power is very variable, it is advisable the use ofautomatic regulation in preference to fixed capacitors.

RRIIFFAASSAARREE:: QQUUAANNTTOO?La scelta della batteria di condensatori da installare in un impianto è diretta-mente dipendente da:

- valore del cosϕ2 che si vuole ottenere;- valore del cosϕ1 di partenza;- potenza attiva installata.

secondo la relazione:

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: HHOOWW MMAANNYY CCAAPPAACCIITTOORRSS?The choice of capacitor bank to install in a system is closely depended from:

- cosϕ2 value that we would obtain- cosϕ1 starting value- installed active power

By the following equation

dove

QC = potenza reattiva capacitiva da installare (kvar);P = potenza attiva installata (kW);QL, Q’L = potenza reattiva induttiva prima e dopo l’installazione della batteriadi condensatori;A, A’= potenza apparente prima e dopo il rifasamento.

where

QC= Required capacitors reactive output (kvar)P = active powerQL, Q’L = Inductive reactive output before and after the installation of the capa-citor bankA, A’ =apparent power before and after the power factor correction.

Qc = P . (tanϕ1_ tanϕ2)

ϕ1

ϕ2 P

A

A’

QCQL

Q’L

x x x x

M M M M M

x

x

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1.4

1CAP

La formula:

si può scrivere anche come

dove il parametro k è facilmente calcolabile utilizzando la tabella 1.

Supponiamo di avere installato un carico che assorbe una potenza attiva paria 300kW con un fattore di potenza iniziale 0,7 e lo si voglia innalzare a 0,92.

Dalla tabella 1 si ricava:

The equation

Can be also written

where the parameter k is easily calculable using table 1 below.

We have installed a load that absorb an active power of 300 kW with a begin-ning power factor 0.7 and we want to increase it until 0.92,

From the table 1 we find:

Tabella 1 / Table 1

Qc = P . (tanϕ1_ tanϕ2)

Qc = k . P

k = 0,591

00..8800 00..8855 00..9900 00..9911 00..9922 00..9933 00..9944 00..9955 00..9966 00..9977 00..9988 00..9999 11

00..4400 11..555577 11..666688 11..880055 11..883322 11..886611 11..889955 11..992244 11..995599 11..999988 22..003377 22..008855 22..114466 22..22888800..4411 11..447744 11..660055 11..774422 11..776699 11..779988 11..883311 11..886600 11..889966 11..993355 11..997733 22..002211 22..008822 22..22225500..4422 11..441133 11..554444 11..668811 11..776699 11..773388 11..777711 11..880000 11..883366 11..887744 11..991133 11..996611 22..002222 22..11664400..4433 11..335566 11..448877 11..662244 11..770099 11..668800 11..771133 11..774422 11..777788 11..881166 11..885555 11..990033 11..996644 22..11007700..4444 11..229900 11..442211 11..555588 11..665511 11..661144 11..664477 11..667777 11..771122 11..775511 11..779900 11..883377 11..889999 22..00441100..4455 11..223300 11..336600 11..550011 11..558855 11..556611 11..559922 11..662266 11..665599 11..669955 11..773377 11..778844 11..884466 11..99888800..4466 11..117799 11..330099 11..444466 11..553322 11..550022 11..553333 11..556677 11..660000 11..663366 11..667777 11..772255 11..778866 11..99229900..4477 11..113300 11..226600 11..339977 11..447733 11..445544 11..448855 11..551199 11..553322 11..558888 11..662299 11..667777 11..775588 11..88881100..4488 11..007766 11..220066 11..334433 11..442255 11..440000 11..443300 11..446644 11..449977 11..553344 11..557755 11..662233 11..668844 11..88226600..4499 11..003300 11..116600 11..229977 11..337700 11..335555 11..338866 11..442200 11..445533 11..448899 11..553300 11..557788 11..663399 11..77882200..5500 00..998822 11..111122 11..224488 11..332266 11..330033 11..333377 11..336699 11..440033 11..444411 11..448811 11..552299 11..559900 11..77332200..5511 00..993366 11..006666 11..220022 11..227766 11..225577 11..229911 11..332233 11..335577 11..339955 11..443355 11..448833 11..554444 11..66886600..5522 00..889944 11..002244 11..116600 11..223300 11..221155 11..224499 11..228811 11..331155 11..335533 11..339933 11..444411 11..550022 11..66444400..5533 00..885500 00..998800 11..111166 11..118888 11..117711 11..220055 11..223377 11..227711 11..330099 11..334499 11..339977 11..445588 11..66000000..5544 00..880099 00..993399 11..007755 11..114444 11..113300 11..116644 11..119966 11..223300 11..226688 11..330088 11..335566 11..441177 11..55559900..5555 00..776699 00..889999 11..003355 11..110033 11..009900 11..112244 11..115566 11..119900 11..222288 11..226688 11..331166 11..337777 11..55119900..5566 00..773300 00..886655 00..999966 11..006633 11..005511 11..008855 11..111177 11..115511 11..118899 11..222299 11..227777 11..333388 11..44880000..5577 00..669922 00..882222 00..995588 00..998866 11..001133 11..004477 11..007799 11..111133 11..115511 11..119911 11..223399 11..330000 11..44442200..5588 00..666655 00..778855 00..992211 00..994499 00..997766 11..001100 11..004422 11..007766 11..111144 11..115544 11..220022 11..226633 11..44005500..5599 00..661188 00..774488 00..888844 00..991122 00..993399 00..997733 11..000055 11..003399 11..007777 11..111177 11..116655 11..222266 11..33668800..6600 00..558844 00..771144 00..884499 00..887788 00..990055 00..993399 00..997711 11..000055 11..004433 11..008833 11..113311 11..119922 11..33334400..6611 00..554499 00..667799 00..881155 00..884433 00..887700 00..990044 00..993366 00..997700 11..000088 11..004488 11..009966 11..115577 11..22999900..6622 00..551155 00..664455 00..778811 00..880099 00..883366 00..887700 00..990022 00..993366 00..997744 11..001144 11..006622 11..112233 11..22665500..6633 00..448833 00..661133 00..774499 00..777777 00..880044 00..883388 00..887700 00..990044 00..994422 00..998822 11..003300 11..009911 11..22333300..6644 00..445500 00..558800 00..771166 00..774444 00..777711 00..880055 00..883377 00..887711 00..990099 00..994499 00..999977 11..005588 11..22000000..6655 00..441199 00..554499 00..668855 00..771133 00..774400 00..777744 00..880066 00..884400 00..887788 00..991188 00..996666 11,,000077 11..11669900..6666 00..338888 00..551188 00..665544 00..668822 00..770099 00..774433 00..777755 00..880099 00..884477 00..888877 00..993355 00..999966 11..11338800..6677 00..335588 00..448888 00..662244 00..665522 00..667799 00..771133 00..774455 00..777799 00..881177 00..885577 00..990055 00..996666 11..11008800..6688 00..332299 00..445599 00..559955 00..662233 00..665500 00..668844 00..771166 00..775500 00..778888 00..882288 00..887766 00..993377 11..00779900..6699 00..229999 00..442299 00..556655 00..559933 00..662200 00..665544 00..668866 00..772200 00..775588 00..779988 00..884400 00..990077 11..00449900..7700 00..227700 00..440000 00..553366 00..556644 00..559911 00..662255 00..665577 00..669911 00..772299 00..776699 00..881111 00..887788 11..00220000..7711 00..224422 00..337722 00..550088 00..553366 00..556633 00..559977 00..662299 00..666633 00..770011 00..774411 00..778833 00..885500 00..99992200..7722 00..221133 00..334433 00..447799 00..550077 00..553344 00..556688 00..660000 00..663344 00..667722 00..771122 00..775544 00..882211 00..99663300..7733 00..118866 00..331166 00..445522 00..440000 00..550077 00..554411 00..557733 00..660077 00..664455 00..668855 00..772277 ..00779944 00..99336600..7744 00..115599 00..228899 00..442255 00..445533 00..448800 00..551144 00..554466 00..558800 00..661188 00..665588 00..770000 00..776677 00..99009900..7755 00..113322 00..226622 00..338899 00..442266 00..445533 00..448877 00..551199 00..555533 00..559911 00..663311 00..667733 00..774400 00..88882200..7766 00..110055 00..223355 00..337711 00..339999 00..442266 00..446600 00..449922 00..552266 00..556644 00..660044 00..665522 00..771133 00..88555500..7777 00..007799 00..220099 00..334455 00..337733 00..440000 00..443344 00..446666 00..550000 00..553388 00..557788 00..662200 00..668877 00..88229900..7788 00..005533 00..118833 00..331199 00..334477 00..337744 00..440088 00..444400 00..447744 00..551122 00..555522 00..559944 00..666611 00..88003300..7799 00..002266 00..115566 00..229922 00..332200 00..334477 00..338811 00..441133 00..444477 00..448855 00..552255 00..556677 00..663344 00..77776600..8800 -- 00..113300 00..226666 00..229944 00..332211 00..335555 00..338877 00..442211 00..445599 00..449999 00..554411 00..660088 00..77550000..8811 -- 00..110044 00..224400 00..226688 00..229955 00..332299 00..336611 00..339955 00..443333 00..447733 00..551155 00..558822 00..77224400..8822 -- 00..007788 00..221144 00..224422 00..226699 00..330033 00..333355 00..336699 00..440077 00..444477 00..448899 00..555566 00..66998800..8833 -- 00..005522 00..118888 00..221166 00..224433 00..227777 00..330099 00..334433 00..338811 00..442211 00..446633 00..553300 00..66772200..8844 -- 00..002266 00..116622 00..119900 00..221177 00..225511 00..228833 00..331177 00..335555 00..339955 00..443377 00..550044 00..66445500..8855 -- -- 00..113366 00..116644 00..119911 00..222255 00..225577 00..229911 00..332299 00..336699 00..441177 00..447788 00..66220000..8866 -- -- 00..110099 00..114400 00..116677 00..119988 00..223300 00..226644 00..330011 00..334433 00..339900 00..445500 00..55993300..8877 -- -- 00..008833 00..111144 00..114411 00..117722 00..220044 00..223388 00..227755 00..331177 00..336644 00..442244 00..55667700..8888 -- -- 00..005544 00..008855 00..111122 00..114433 00..117755 00..220099 00..224466 00..228888 00..333355 00..339955 00..55338800..8899 -- -- 00..002288 00..005599 00..008866 00..111177 00..114499 00..118833 00..223300 00..226622 00..330099 00..336699 00..55112200..9900 -- -- -- 00..003311 00..005588 00..008899 00..112211 00..115555 00..119922 00..223344 00..228811 00..334411 00..448844

FFaattttoorree ddii ppootteennzzaaiinniizziiaalleeSSttaarrttiinngg ppoowweerr ffaaccttoorr

FFaattttoorree ddii ppootteennzzaaffiinnaalleeFFiinnaall ppoowweerr ffaaccttoorr

da cui si ricava:

Un tipico esempio di rifasamento a volte poco considerato ma decisamenteimportante riguarda il rifasamento dei trasformatori MT/BT per la distribuzio-ne di energia. Si tratta essenzialmente di un rifasamento fisso che ha lo scopodi compensare la potenza reattiva assorbita dal trasformatore nel suo funzio-namento a vuoto (ciò accade spesso durante le ore notturne). Il calcolo dellapotenza reattiva necessaria è molto semplice e si basa sulla seguente formula:

dove

I0%= corrente a vuoto percentuale del trasformatoreAN= potenza apparente espressa in kVA del trasformatore

Se non si dovesse disporre di questi dati è possibile utilizzare la tabella 2 diseguito riportata:

and then we find

A typical example of power factor correction, sometimes not much consideredbut surely important, concerns the power factor correction of transformers forthe distribution of energy. It is essentially a fixed power factor correction mustcompensate for the reactive power absorbed by the transformer in its no loadcondition (this happens often during the night). The calculation of the neededreactive output is very easy and it bases itself on this equation.

where

I0%= magnetising current of the transformer (AS%)AN = Apparent rated power in kVA of the transformer

If we don’t have these parameters, it is possible using the following table

Un altro esempio di rifasamento molto importante riguarda il motore asincronotrifase che è rifasato localmente. La potenza reattiva da installare è riportatanella tabella 3 sottostante:

Another very important example of power factor correction concerns asynchro-nous three-phase motors that are individually corrected. The reactive power wemust install is reported on table 3

1.5

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

Tabella 2 / Table 2

Qc = 0,591.300 ≅ 177 kvar

Qc = I0%. AN

100

PPootteennzzaa ttrraassffoorrmmaattoorree TTrraassffoorrmmaattoorrii iinn oolliioo TTrraassffoorrmmaattoorrii iinn rreessiinnaaPPoowweerr ttrraannssffoorrmmeerr OOiill ttrraannssffoorrmmeerr RReessiinn ttrraannssffoorrmmeerr

KKVVAA kkvvaarr kkvvaarr

1100 11 11,,55

2200 22 11,,77

5500 44 22

7755 55 22,,55

110000 55 22,,55

116600 77 44

220000 77,,55 55

225500 88 77,,55

331155 1100 77,,55

440000 1122,,55 88

550000 1155 1100

663300 1177,,55 1122,,55

880000 2200 1155

11000000 2255 1177,,55

11225500 3300 2200

11660000 3355 2222

22000000 4400 2255

22550000 5500 3355

33115500 6600 5500

Tabella 4 / Table 4

Tabella 3 / Table 3

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.6

1CAP

Unica avvertenza nel caso di rifasamento di motori asincroni trifase è quella dimantenere la potenza reattiva della batteria di condensatori al di sotto dellapotenza reattiva a vuoto del motore per evitare di incorrere nel fenomeno dellaauto-eccitazione.Nel caso di motori con rotore avvolto la potenza reattiva della batteria di con-densatori deve essere aumentata del 5%.

RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO:: LLEE RRAAGGIIOONNII EECCOONNOOMMIICCHHEE EE TTEECCNNIICCHHEEIn Italia l’utente finale può stipulare 2 differenti tipologie di contratto con l’Entefornitore di Energia:

• Fornitura di energia regolata da tariffe NON multiorarie (tabella 4)• Fornitura di energia regolata da tariffe multiorarie (tabella 5)

Be careful: the capacitor output must not be dimensioned too high for individualcompensated machines where the capacitor is directly connected with the motor terminals. The capacitor placed in parallel may act as a generator for the motor which will cause serious overvoltages (self-excitation phenomena).What about the wound rotor motor the reactive power of the capacitor bank must be increased by 5%

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: EECCOONNOOMMIICCAALLAANNDD TTEECCHHNNIICCAALL RREEAASSOONNSS11

In Italy the end user could make two different contracts with Electricity Board

• energy supplying with not time-band rate charges (table 4)• energy supplying with time-band rate charges (table 5)

KKvvaarr

HHPP kkWW 33000000 11550000 11000000 775500 550000ggiirrii mmiinn.. ggiirrii mmiinn.. ggiirrii mmiinn.. ggiirrii mmiinn.. ggiirrii mmiinn..

rrppmm rrppmm rrppmm rrppmm rrppmm

00,,44 00,,5555 -- -- 00,,55 00,,55 --11 00,,7733 00,,55 00,,55 00,,66 00,,66 --22 11,,4477 00,,88 00,,88 11 11 --33 22,,2211 11 11 11,,22 11,,66 --55 33,,6688 11,,66 11,,66 22 22,,55 --77 55,,1155 22 22 22,,55 33 --

1100 77,,3366 33 33 44 44 551155 1111 44 55 55 66 663300 2222,,11 1100 1100 1100 1122 11555500 3366,,88 1155 2200 2200 2255 2255

110000 7733,,66 2255 3300 3300 3300 4400115500 111100 3300 4400 4400 5500 6600220000 114477 4400 5500 5500 6600 7700225500 118844 5500 6600 6600 7700 8800

PPootteennzzaa ddeell mmoottoorreeMMoottoorr ppoowweerr

11 This section is a translation of an italian case of time-band rate charges bill. It is reported in order to explain the economical advantages of power factor correction equipment.

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

Tabella 5 / Table 5

Nel caso di fornitura di energia regolata da tariffe NON multiorarie il valore dicosϕ è immediatamente leggibile dalla fattura stessa. Al contrario nel caso difornitura di energia regolata da tariffe multiorarie il valore di cosϕ deve esserericavato dai dati di bolletta. Utilizzando i dati contenuti in tabella 5 si ottiene:

Fascia F1: ore di puntaEnergia reattiva prelevata fino al 50% di energia attiva prelevata nello stessoperiodo (cosϕ≥0,9):

In case of not time-band rate charges cosj is written on the same invoice. On thecontrary with a time-band rate charges cosϕ is gainable from the invoice data.

From table 5 we obtain:

Time-course F1: high peakAbsorbed reactive energy till 50% of active energy absorbed in the sameperiod (cosϕ≥ 0.9)

1.7

QL50 = 0.5 . 51000 kWh = 25500 kvarh

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.8

1CAP

Energia reattiva prelevata compresa tra il 50% ed il 75% di energia attiva pre-levata nello stesso periodo (0,8≤cosϕ<0,9):

Absorbed reactive energy between 50% and 75% of absorbed active energyin the same period (0,8≤cosϕ<0,9):

Trovato il valore del cosϕ iniziale e definito il valore del cosϕ finale (es. 0,95)dalla tabella 1, riportata in precedenza, si ricava la batteria di condensatori dainstallare:

Found the starting cosϕ and defined the target cosϕ (ex. 0.95) from table 1, wecan get the power bank to install

Il calcolo deve essere eseguito per ogni fascia oraria in modo tale da stabilirela potenza della batteria di condensatori necessaria in qualunque condizione difunzionamento. L’Ente distributore dell’energia prevede che ogni volta che un utente assorbe unvalore di energia reattiva superiore al 50% della corrispondente energia attivaassorbita nello stesso periodo (valore del fattore di potenza inferiore a 0,9)debba corrispondere una penale che viene calcolata nel seguente modo:

1. Forniture in locali diversi dalle abitazioni regolata da tariffe NON multiora-rie

The calculation must be done for every time-course to establish the power ofcapacitor bank needed in every period of the day.Electricity Board establishes that each time a user absorb more than 50% ofreactive energy of correspondent active energy absorbed in the same period(power factor value less than 0.9) he must correspond a penalty calculated inthis way:

1. supply of energy in ambient different from private, without time band ratecharges

Energia reattiva prelevata supeiore al 75% di energia attiva prelevata nellostesso periodo (cos≤0,8):

Absorbed reactive energy more than 75% of absorbed active energy in the same period (cosϕ≤0.8)

Applicando la formula: With the equation

si ottiene: We obtain

QL50-L75 = 25450 kvarh

QL75 = 5000 kvarh

cosϕ = PA

A = P2 + Q2

cosϕ = = 0,81(51000)2 + (25500 + 25450 + 5000)2

51000

Qc = 750 kW.0,395 ≅ 296 kvar

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.9

Tabella 6 / Table 6

Tabella 7 / Table 7

2. Forniture in locali diversi dalle abitazioni regolata da tariffe multiorarie 2. supply of energy in ambient different from private, with time band rate charges

FFoorrnniittuurree iinn llooccaallii ee lluuoogghhii ddiivveerrssii ddaallllee aabbiittaazziioonnii rreeggoollaattee ddaa ttaarriiffffee nnoonn mmuullttiioorraarriiee

CCoorrrriissppeettttiivvii ppeerr ii pprreelliieevvii ee llee eevveennttuuaallii eerrooggaazziioonnii ddii eenneerrggiiaa rreeaattttiivvaa

Provv. CIP 15/1993

FFoorrnniittuurree ccoonn ccoonnsseeggnnaa ee mmiissuurraa eeffffeettttuuaattee aallllaa sstteessssaa tteennssiioonneeccoonn ppootteennzzaa iimmppeeggnnaattaa ssuuppeerriioorree aa 66 kkWW

Corrispettivi per i prelievi di enegia reattiva

Tensione di fornituraEntità del prelievo BT MT e ATdi energia reattiva

E/kvarh E/kvarh

tra il 50% e il 75% del corrispondente 0,032 0,015consumo di energia attiva

oltre il 75% del corrispondente 0,042 0,019consumo di energia attiva

corrispettivi per eventuali erogazioni di energia reattiva

Tensione di fornituraBT MT e AT

E/kvarh E/kvarh0,042 0,019

FFoorrnniittuurree ccoonn ccoonnsseeggnnaa iinn mmeeddiiaa tteennssiioonnee ee mmiissuurraa iinn bbaassssaa tteennssiioonneeccoonn ppootteennzzaa iimmppeeggnnaattaa ssuuppeerriioorree aa 66 KKWW ffiinnoo aa 220000 kkWW

Corrispettivi per i prelievi di enegia reattiva

Entità del prelievodi energia reattiva E/kvarh

tra il 50% e il 75% del corrispondente 0,016consumo di energia attiva

oltre il 75% del corrispondente 0,0195consumo di energia attiva

corrispettivi per eventuali erogazioni di energia reattiva

E/kvarh0,0195

FFoorrnniittuurree iinn llooccaallii ee lluuoogghhii ddiivveerrssii ddaallllee aabbiittaazziioonnii rreeggoollaattee ddaa ttaarriiffffee mmuullttiioorraarriiee

CCoorrrriissppeettttiivvii ppeerr ii pprreelliieevvii ee llee eevveennttuuaallii eerrooggaazziioonnii ddii eenneerrggiiaa rreeaattttiivvaa

Provv. CIP 15/1993

FFoorrnniittuurree ccoonn ccoonnsseeggnnaa ee mmiissuurraa eeffffeettttuuaattee aallllaa sstteessssaa tteennssiioonneeccoonn ppootteennzzaa iimmppeeggnnaattaa ssuuppeerriioorree aa 66 kkWW

Corrispettivi per i prelievi di enegia reattiva (applicabile solo ai prelievi effettuati nelle prime tre fasce orarie)

Tensione di fornituraEntità del prelievo Media tensione Alta tensione

fino a 50 kV oltre 50 kVdi energia reattiva

E/kvarh E/kvarh

tra il 50% e il 75% del corrispondente 0,015 0,009consumo di energia attiva

oltre il 75% del corrispondente 0,019 0,011consumo di energia attiva

corrispettivi per eventuali erogazioni di energia reattivaTensione di fornitura

Media tensione Alta tensionefino a 50 kV oltre 50 kVE/kvarh E/kvarh

0,019 0,011

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.10

1CAP

Applicando quanto riportato nella Tabella 7 al caso mostrato nella Tabella 5 sievince che la penale pagata dall’utente è:

FFaasscciiaa FF11 oorree ddii ppuunnttaa25450 kvarh * 0,015 B/kvarh= 382 B

5000 kvarh * 0,019 B/kvarh= 95 B

FFaasscciiaa FF22 oorree ddii aallttoo ccaarriiccoo30500 kvarh * 0,015 B/kvarh= 457 B

16000 kvarh * 0,019 B/kvarh= 304 B

TToottaallee 11223388 BB

Installando una batteria di condensatori, questo onere viene eliminato poiché ilprelievo di energia reattiva NON sarà mai superiore al 50% della corrispon-dente energia attiva.Il costo di una batteria di condensatori, tenuto conto anche della sua installa-zione, è mediamente di 16B/kvar. Nel caso esaminato l’utente spenderà peracquistarla 4736 B. Non dovendo più corrispondere 1238 B di penale all’Entefornitore dell’Energia la spesa sostenuta verrà ammortizzata in circa 4 mesi.L’utente il primo anno risparmierà circa 10120 B mentre gli anni successivi circa14856 B.I vantaggi tecnico-economici dovuti all’installazione di una batteria di conden-satori sono i seguenti:

• diminuzione delle perdite in linea e nei trasformatori dovuta alla minor cor-rente assorbita;

• diminuzione delle cadute di tensione nelle linee;• ottimizzazione del dimensionamento dell’impianto.

La corrente I che circola nell’impianto è data da:

Applying the table 7 to the case examined in table 5 we obtain that the penaltyfor the user is:

TTiimmee--ccoouurrssee FF11:: hhiigghh ppeeaakk25450kvarh*0.015B/kvarh=382B

5000kvarh*0.019B/kvarh=95B

TTiimmee--ccoouurrssee FF22:: nnoorrmmaall ppeeaakk30500kvarh*0.015B/kvarh=457B

16000kvarh*0.019B/kvarh=304B

TToottaall 11223388BB

After the installation of a capacitor bank, we avoid this penalty because the useof reactive energy is never superior of 50% of the correspondent active energy The price of a capacitor bank, including installation, is on average of 16B/kvar.In the case in object the end user will spend 4736B.Without the Electricity board penalty of 1238B the expense for the capacitorbank will be payed off in 4 months.The user will save about 10120B for the first year and 14856B for the follo-wing years.Technical-economical advantages of the installation of a capacitor bank are thefollowing:

• decrease of the losses in the network and on the transformers caused by theminor absorbed current

• decrease of voltage on lines• optimisation of the system sizing

The current I, that flows in the system, is calculated by

dove P= potenza attiva assorbita dall’impiantoV= tensione di esercizio

Aumentando il cosϕ, a pari potenza assorbita si ottiene la riduzione del valo-re della corrente e conseguentemente delle perdite in linea e nei trasformatori.Pertanto si ha un importante risparmio sul materiale utilizzato per il trasporto dienergia (miglior dimensionamento dell’impianto).Il miglior dimensionamento dell’impianto si riflette sulle cadute di tensione inlinea, fenomeno che si può facilmente interpretare considerando la seguenteformula:

whereP= Active powerV= Voltage

While cosϕ increases, with the same absorbed power we can obtain a reductionin the value of the current and as a consequence the losses in the network andon the transformers are reduced. Therefore we have an important saving on thesize of electrical equipment used on a system.The best system sizing has some consequence on the line voltage drop. We caneasily see that looking at the following formula:

dove

P= Potenza attiva trasportata dalla linea (kW)Q= Potenza reattiva trasportata dalla linea (kvar)

mentre R è la resistenza del cavo e X la sua reattanza (R<< X). L’installazionedi una batteria di condensatori diminuisce il valore di Q consentendo così diavere una caduta di tensione inferiore. Se per un errato calcolo del valore dellabatteria di condensatori installata nell’impianto il termine ∆V dovesse diventarenegativo, anziché una riduzione di caduta di tensione si avrebbe un aumento ditensione a fine linea (Effetto Ferranti) con conseguenze dannose per i carichiinstallati.Alcuni esempi chiariranno i concetti appena esposti:

1) Cavo in rame 3x25mm2 lungo 100m che trasporta 40kW a 400Vac

where

P= active power on the network (kW)Q= reactive power on the network (kvar)

while R is the wire resistance and X its reactance (R<<X). The capacitor bankinstallation reduces Q so we have a lower voltage drop. If, for a wrong calcu-lation of the installed capacitor bank value, the reactive part of the above equa-tion becomes negative, instead of a reduction of the voltage drop we have anincreasing of the voltage at the end of the line (Ferranti Effect) with dangerousconsequence for the installed loads.

Hereinafter some examples:

1) Copper wire 3x25mm_, length 100m, 40kW load at 400Vac

I =3 . V . cosϕ

P

∆V = R. + X .PV

QV

1.11

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

2) Trasformatore da 100kVA 2) 100kVA transformer

Come si vede aumentando il fattore di potenza si hanno meno perdite in lineae una maggiore potenza attiva erogata dal trasformatore.Questo permette di ottimizzare il dimensionamento dell’impianto con notevolerisparmio di materiali.

As we can see as the power factor increases we have fewer losses in the net-work and more active power.This allows us to optimise on the system sizing

ccoossϕϕ PPootteennzzaa ddiissssiippaattaa iinn lliinneeaa ((kkWW)) // LLoosstt ppoowweerr oonn tthhee lliinnee0,5 3,20,6 2,30,7 1,60,8 1,30,9 1

PPootteennzzaa aattttiivvaa eerrooggaattaa ((kkWW)) // AAcciittvvee ppoowweerr ((kkWW)) ccoossϕϕ50 0,560 0,670 0,780 0,890 0,9100 1

1.12

I condensatori standard sono caratterizzati da:

- un film di polipropilene metallizzato auto-rigenerabile;- un sistema di protezione a sovrapressione che, a seguito di un guasto del con-

densatore, interrompe il filo di alimentazione interno isolando il condensatoredalla rete;

- un involucro di alluminio.

Standard capacitors are characterised by:

- A polypropylene metallic self-healing film;- All capacitors featured in this catalogue are fitted with an overpressure dis-

connector. If several self-healing breakdowns occur at the end of useful life ora result of thermal or electric overload, the formation of gas produces a fastrise in pressure inside the capacitor case. This causes a change in length of thecase stretching of the expansion bellow. Expansion beyond a certain degreewill disconnect the internal wires and from the line.

- Aluminium case

SPRUZZATURA / SPRAYED END

METALLIZZAZIONE / METALLIZATION

DIELETTRICO / DIELECTRIC

Fig.1

ALT

EZZA

AFF

AC

CIA

TA /

FA

CED

HEI

GH

T

BORD

O /

FRE

E M

ARG

IN

ALT

EZZA

DIE

LETT

RIC

O /

DIE

LEC

TRIC

HEI

GH

T

DIS

ALL

INEA

MEN

TO /

OFF

SET

TTIIPPII DDII CCOONNDDEENNSSAATTOORRII UUTTIILLIIZZZZAATTIII tipi di condensatori prodotti e utilizzati dalla ICAR nelle apparecchiature peril rifasamento sono essenzialmente due:

-- ccoonnddeennssaattoorrii ssttaannddaarrdd-- ccoonnddeennssaattoorrii 33IInn

Tutti i condensatori sono senza PCB in ottemperanza al decreto n° 216 del24.05.88.

CCOONNDDEENNSSAATTOORRII SSTTAANNDDAARRDD

TTYYPPEE OOFF CCAAPPAACCIITTOORRSS UUSSEEDDICAR produces and uses for power factor correction application the following two capacitors:

- standard capacitors- 3In capacitors

All the capacitors are environmentally friendly and contain NO PCB’s

SSTTAANNDDAARRDD CCAAPPAACCIITTOORRSS

1CAP

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SPRUZZATURA / SPRAYED END METALLIZZAZIONE / METALLIZATION

DIELETTRICO / DIELECTRIC

Fig.2

CARTA BIMETALLIZZATA / BIMETALLIZED PAPER

DIS

ALL

INEA

MEN

TO /

OFF

SET

BORD

O /

FRE

E M

ARG

IN

ALT

EZZA

AFF

AC

CIA

TA /

FA

CED

HEI

GH

T

ALT

EZZA

DIE

LETT

RIC

O /

DIE

LEC

TRIC

HEI

GH

T

1.13

I condensatori 3In sono caratterizzati da:

- carta bimetallizzata autorigenerabile separata da un film di polipropilene;- impregnazione sottovuoto;- un sistema di protezione a sovrapressione che, a seguito di un guasto del con-

densatore, interrompe il filo di alimentazione interno isolando il condensatoredalla rete;

- un involucro in alluminio

Questa tecnologia costruttiva permette, nelle condizioni normali di funziona-mento, di avere:

- una resistenza elevata ai sovraccarichi di corrente (fino a 3 volte il valorenominale);

- una vita più lunga in rapporto ai condensatori standard con variazione dicapacità nel tempo trascurabile;

- un’alta resistenza alle temperature elevate (70°C di temperatura ambiente).

I condensatori 3In sono indicati, anche nelle condizioni di lavoro particolar-mente gravose. Al termine della vita di un quadro di rifasamento i condensato-ri 3In sono ancora integri, con variazioni di capacità trascurabili.

La ICAR S.p.A. metallizza la totalità del film di polipropilene utilizzato per lafabbricazione dei condensatori, mantenendo in questo modo il controllo di tuttoil processo produttivo.

RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO:: LLEE AARRMMOONNIICCHHEE NNEELLLLEE RREETTII EELLEETTTTRRIICCHHEELe distorsioni della tensione e della corrente e quindi le armoniche, sono gene-rate da carichi non lineari (inverter, saldatrici ad arco, trasformatori saturati,raddrizzatori etc..).La loro presenza in rete comporta alcuni tipi di problemi sugli elementi compo-nenti un impianto:

3In capacitors are characterised by:

• A bi-metallic self-healing paper separated by a polypropylene film;• Impregnation under vacuum; • All capacitors featured in this catalogue are fitted with an overpressure dis-

connector. If several self-healing breakdowns occur at the end of useful life ora result of thermal or electric overload, the formation of gas produces a fastrise in pressure inside the capacitor case. This causes a change in length of thecase stretching of the expansion bellow. Expansion beyond a certain degreewill disconnect the internal wires and from the line.

• Aluminium case.

This technology has the following characteristics:

• High resistance against the current overloads (until 3 times nominal value)• A longer life respect to standard capacitors with negligible capacitance variation;• An high capability to withstand the high temperatures (ambient temperature

up to 70°C)

3In capacitors can be utilized, even in heavy work conditions. Experience showsthat after 10 years of service 3In capacitors are still operate sucessfully, withnegligible capacitance variations.

ICAR S.p.A. metallizes all polypropylene films used for the capacitor manufac-turing, having this it guarantees control on the whole production process.

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: HHAARRMMOONNIICCSS IINNTTHHEE NNEETTWWOORRKKThe distortions of the voltage and current waveforms are generated from non-linear loads (inverter, saturated transformers, rectifier, etc.) and produce the fol-lowing problems:

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

CCOONNDDEENNSSAATTOORRII 33IInn 33IInn CCAAPPAACCIITTOORRSS

1.14

- nelle macchine rotanti si ha l’insorgere di coppie parassite (con conseguentivibrazioni) che ne minacciano la durata meccanica. L’aumento delle perditeprovoca riscaldamenti indesiderati con conseguente danneggiamento degliisolamenti;

- nei trasformatori causano l’aumento delle perdite nel rame e nel ferro conpossibile danneggiamento degli avvolgimenti. L’eventuale presenza di com-ponenti continue di tensione o corrente può comportare la saturazione delnucleo con conseguente aumento della corrente magnetizzante;

- i condensatori ne risentono dal punto di vista del riscaldamento e dell’au-mento della tensione che provocano una riduzione della vita media.

La forma d’onda della corrente generata da un carico non lineare (fig.3)essendo periodica può essere rappresentata come la somma di più onde sinu-soidali (una componente a 50Hz detta fondamentale e altre componenti confrequenza multipla della fondamentale dette ARMONICHE):

- On the A.C. motors we find mechanical vibration that can reduce the life. The increase of the losses creates overheating with consequent damaging of the insulating materials;

- In transformers they increase the copper and iron losses with possible damaging of the windings. The eventual presence of continuous components of voltage or current could cause the saturation of the nucleus with consequent increasing of the magnetising current;

- The capacitors suffer from the overheating and the increasing of the voltagethat reduce the life.

The wave form of the current (or voltage) generated from a non-linear load,being periodical, could be represented by the sum of more sinusoidal waves (a50Hz component called fundamental and other components with multiple fre-quency of the fundamental components, called HARMONICS):

E’ in generale sconsigliabile rifasare senza alcun accorgimento una linea concontenuto armonico elevato.Questo perché, anche se si possono costruire condensatori in grado di soppor-tare forti sovraccarichi, il rifasamento eseguito con soli condensatori si traducein un incremento del contenuto armonico, con gli effetti negativi appena visti. Siparla di ffeennoommeennoo ddii rriissoonnaannzzaa ogni qual volta una reattanza induttiva è ugua-le a quella capacitiva

(ωL = )

La risonanza si distingue in due diverse tipologie : serie o parallelo.

Un qualsiasi impianto elettrico può essere rappresentato dal circuito equivalen-te di fig.4.

It is not advisable to install the power factor correction without considering theharmonic content of a system.This is because, even if we could manufacture capacitors that can withstand highoverloads, capacitors produce an increase of harmonic content, with the nega-tive effects just seen. We speak about resonance phenomena when an inductivereactance is equal to the capacitive one

(ωL = )

The resonance is divided in two different typologies: sseerriieess oorr ppaarraalllleell.The electric circuit could be represented with the equivalent circuit below:

0 0.005 0.01 0.015 0.02-150

-100

-50

0

50

100

150

0 0.005 0.01 0.015 0.02-150

-100

-50

0

50

100

150

0 0.005 0.01 0.015 0.02-150

-100

-50

0

50

100

150

0 0.005 0.01 0.015 0.02-150

-100

-50

0

50

100

150

=

+

+

+...

I = I1 + I2 + I3 +......In

ωC1

ωC1

MCONDENSATORE

TRASFORMATORE

Ihl Ihc IhLcc

C

TRASFORMER

NO LINEAR LOAD

CAPACITOR

Fig. 4

Fig. 3

1CAP

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.15

Il generatore rappresenta il motore che genera le componenti armoniche Ih indi-pendenti dall'impedenza del circuito mentre Lcc è ricavabile dalla potenza dicorto circuito a monte del condensatore (normalmente coincide con l’induttan-za di corto-circuito del trasformatore).La risonanza si calcola nel seguente modo:

The resonance is calculated in this way:

Scc = potenza di corto circuito della rete (MVA)Q = potenza della batteria di rifasamento (kvar)A = potenza del trasformatore (kVA)vcc% = tensione di corto circuito del trasformatoreN = ordine di armonicità

In condizioni di risonanza parallelo la corrente e la tensione relative alla magliaLCC - C sono fortemente amplificate così come le armoniche vicine. Un esempiochiarirà i concetti appena esposti :

A = 630kVA (potenza apparente del trasformatore MT/BT)

Vcc% = 6 (tensione di corto circuito percentuale del trasformatore MT/BT)

Q = 300kvar (potenza reattiva installata)

Scc= Short-circuit power of the network (MVA)Q = Output of power factor correction bank (kvar)A = Rated power transformer (kVA)vcc%= Short-circuit voltage %N = harmonic order

In parallel resonance conditions the current and the voltage of the circuit LCC - Care hardly amplified like the harmonics. Hereinafter an example.

A = 630kVA (rated power transformer)

vcc% = 6 (shot-circuit voltage %)

Q = 300kvar (output of power factor correction bank)

Il risultato trovato mostra che in queste condizioni il sistema trasformatore - bat-teria di condensatori presenta frequenza di risonanza parallelo a 300Hz(N*50Hz). La soluzione più conveniente per evitare questo tipo di problematiche è il filtrodi sbarramento (Detuned Filter), ottenibile ponendo in serie ai condensatoridelle reattanze (fig.5) che, spostando la frequenza di risonanza parallelo del-l’impianto al di sotto dell’armonica più bassa esistente, sono in grado di pro-teggere i condensatori e nel frattempo evitano risonanze pericolose.

The result shows that in these conditions the system transformer- capacitor bankhas the parallel resonance frequency of 300Hz (N*50Hz). The most convenientsolution is the detuned filter, formed introducing a filter reactor in series with thecapacitors, making this a more complex resonant circuit but with the desired fea-ture of having a resonance frequency below the first existing harmonic.

N = ≅Scc

QA.100Q.vcc%

N = = ≅ 6A.100 Q.Vcc%

630.100 300 .6

TRASFORMATORE

TRASFORMER

FILTER

NO LINEAR LOAD

CLccIhIhcIhl

FILTRO

CARICO NON LINEARE

M

Lf=

Fig. 5

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.16

E’ facile verificare che con questo tipo di soluzione realizzativa la frequenza dirisonanza parallelo si modifica da:

It is easy verify that with this typology of solution the parallel resonance fre-quency is modified from

Normalmente la frequenza di risonanza tra condensatore e reattanza serieviene abbassata al di sotto dei 250Hz ed è generalmente compresa tra 135Hze 210Hz. I valori più bassi corrispondono a carichi armonici più elevati.L’installazione di una reattanza in serie alla batteria di condensatori dà origineanche ad una frequenza di risonanza serie:

Normally the resonance frequency between the capacitor and the series reac-tance is under than 250Hz and it is generally between 135Hz and 210Hz. Thelower values correspond to higher harmonic loads. The installation of a reac-tance in series with the capacitor bank produces a series resonance frequency:

a to

ƒp =2 . π . Lcc

. C

1

ƒs =2 . π . Lƒ . C

1

Se esiste un’armonica Ih con frequenza uguale a quella della risonanza serie,questa verrà totalmente assorbita dal complesso condensatori - reattori senzainteressare la rete. Su questo semplice principio si basa la realizzazione del fil-tro di assorbimento (Tuned Filter). La sua applicazione viene richiesta quando sivuole la riduzione della distorsione totale in corrente (THD) presente nell’im-pianto:

If a harmonic Ih with the same frequency of the resonance in series exists, thisone will be totally absorbed by the system capacitors – reactors without anyinterest on the network. The realisation of a tuned filter is based on this simpleprinciple. This application is required when we want the reduction of the totaldistortion in current (THD) on the system:

I1 = componente alla frequenza fondamentale (50Hz) della corrente armonicadi linea I3 , I5… = componente armoniche alle frequenze multiple della fondamentale(150Hz, 250Hz, 350Hz, …)

Il dimensionamento di queste apparecchiature è legato ai seguenti parametricircuitali:

- impedenza della rete (l’effetto filtrante è tanto minore quanto maggiore è lapotenza di corto circuito della rete: in alcuni casi può essere necessario aggiun-gere in serie alla rete una reattanza in modo da aumentare l’effetto filtrante);

- presenza di eventuali ulteriori utenze distorcenti allacciate ad altri nodi della rete;

- tipologia dei condensatori utilizzati

Riguardo a quest’ultimo punto si devono fare alcune considerazioni. E’ noto chei condensatori in polipropilene metallizzato (condensatori standard) tendono adiminuire di capacità nel tempo; ad esempio può accadere che dopo 2-3 annisiano variati del 5% o più (fenomeno causato tipicamente da frequenze eleva-te ed eventualmente da alte temperature). Variando la capacità varia

inevitabilmente la frequenza di risonanza serie ( )

e questo inconveniente può essere molto pericoloso perché il sistema si potreb-be portare in condizioni di risonanza parallelo. In questo caso non solo il filtronon assorbe più le armoniche ma addirittura le amplifica. Per avere garanzia dicapacità costante nel tempo è necessario utilizzare un'altra tipologia di con-densatori realizzati in carta bimetallizzata e polipropilene totalmente impre-gnato (tipo 3In).Oltre al filtro di assorbimento realizzato con condensatori e induttanze (filtropassivo) è possibile, per eliminare le armoniche in rete, utilizzare anche un’al-tra tipologia costruttiva di filtro di assorbimento: il FFiillttrroo AAttttiivvoo ((AAccttiivvee FFiilltteerr)). Ilprincipio di funzionamento si basa sulla iniezione in linea delle medesime armo-niche di corrente prodotte dai carichi NON lineari ma cambiate di segno.

I1= Component at the fundamental frequency (50Hz) of the total harmonic cur-rentI3, I5…= Harmonic components at the multiple frequency of the fundamental(150Hz, 250Hz, 350Hz, ...)

The dimensioning of these equipments is linked to the circuit parameter:

- impedance of the network (filtrable effect less as the short-circuit power on thenetwork increases: in some cases could be useful to add in series with the net-work a reactance to increase the filtering effect);

- presence of possible and further loads that generate harmonics linked to othernodes on the network

- capacitor types

About this third point we must remark. As we know the polypropylene metalliccapacitors (standard capacitors) lose capacitance during time of operation; forexample it could happen that after 2-3 years the capacitance decreases by 5%or more (this phenomena is caused typically by voltage and temperatures rise).Decreasing the capacitance automatically varies the series resonance frequency

and this inconveniently could be very dangerous

because the system could have parallel resonance. In this case not only does thefilter does not absorb any more of the harmonics but it amplifies them. To havethe guarantee of a constant capacitance during the time it is necessary use ano-ther type of capacitor in bi-metallic paper and with polypropylene totally impre-gnated (3In type).Besides the tuned filter made of capacitors and inductance (passive filter) it ispossible, to remove the harmonics in the network, to use another type of con-struction of tuned filter: the AAccttiivvee FFiilltteerr. The working is based on the injection inthe network of the same current harmonics created by the non-linear loads butwith angle phase.

THD =I

I2 + I2 +... +I2

ƒp =2 . π . (Lcc + Lƒ) . C

1

3

1

5 n

ƒs =2 . π . Lƒ . C

1

ƒs =2 . π . Lƒ . C

1

1CAP

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.17

RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO:: QQUUAALLIITTAA’’ EE SSIICCUURREEZZZZAA

RREEQQUUIISSIITTII FFOONNDDAAMMEENNTTAALLIISi definisce sicurezza l’assenza di pericoli per le persone e le cose quando unapparecchio è in uso o in magazzino. Ciò implica l’identificazione di sollecita-zioni, rischi e possibili guasti e la loro eliminazione o il loro controllo in modotale da ridurre il livello di rischio ad un valore accettabile. I condensatori e lebatterie NON devono essere usati per scopi diversi dal rifasamento per impian-ti di energia a corrente alternata. Nel caso in cui i condensatori vengano impie-gati oltre che per il rifasamento anche come componenti di filtro, l’impiego incondizioni di sicurezza deve essere oggetto di specifico accordo con ICAR.

RREEQQUUIISSIITTII GGEENNEERRAALLIII metodi, i parametri e i requisiti di prova prescritti dalle norme IEC – CEI EN percondensatori e apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa ten-sione (quadri BT) hanno lo scopo di controllare il progetto e la costruzione sottol’aspetto della sicurezza e della qualità. Essi non devono essere considerati comeindicazione che i condensatori e le apparecchiature di rifasamento sono adatti adun servizio in condizioni equivalenti alle condizioni di prova.L’utilizzatore deve verificare che sulla targa del condensatore e delle apparec-chiature di rifasamento siano indicati i valori di tensione e frequenza adeguatiai valori della rete su cui vengono installati.L’utilizzatore deve verificare che l’installazione dei condensatori e/o dell’ap-parecchiatura di rifasamento sia conforme a quanto specificato nelle istruzionio nel catalogo.I condensatori e le apparecchiature di rifasamento NON devono essere espostiad azioni dannose di sostanze chimiche o ad attacchi della flora e/o fauna. I condensatori e le apparecchiature di rifasamento devono essere adeguata-mente protetti contro i rischi di danneggiamenti meccanici ai quali potrebberoessere esposti durante le normali condizioni di servizio o durante l’installazio-ne. I condensatori e le apparecchiature di rifasamento che risultino danneggia-ti meccanicamente o elettricamente per qualsiasi motivo durante il trasporto,magazzinaggio o montaggio non devono essere utilizzati e quelli riscontratidanneggiati in servizio devono essere immediatamente rimossi.

PPRREESSCCRRIIZZIIOONNII AAGGGGIIUUNNTTIIVVEE SSUULLLLEE AAPPPPAARREECCCCHHIIAATTUURREE DDII RRIIFFAASSAAMMEENNTTOO

DDeeffiinniizziioonneePer apparecchiatura di rifasamento si intende:

- uno o più gruppi di condensatori che possono essere inseriti o disinseriti in retein modo automatico o manuale mediante opportuni organi di manovra (con-tattori, interruttori, sezionatori…);

- organi di manovra;- dispositivi di controllo, protezione e misura;- collegamenti.

La realizzazione può essere a giorno oppure in quadro.

RReeqquuiissiittii ggeenneerraalliiSeguire le istruzioni della ICAR fornite nella documentazione o allegate alla for-nitura tenendo presente le distanze di sicurezza, i criteri di montaggio e colle-gamento, i criteri di funzionamento in servizio e le istruzioni per i controlli e lamanutenzione.

CCoommppaattiibbiilliittààDevono essere prese le opportune precauzioni in modo da evitare pericoloseinterferenze con le apparecchiature adiacenti.

CCoonnttaattttoorriiE’ consigliabile l’utilizzo di contattori specifici per carichi capacitivi (categoriadi impiego AC6-b) poiché, essendo dotati di resistenze di pre-inserzione,riescono a limitare le sovracorrenti che si verificano all’atto dell’inserzione di

una batteria di condensatori (i ≈ C . ).

L’ inserzione anticipata, rispetto alla chiusura dei contatti principali del contat-tore, di questa resistenze limitatrici consente di:

- evitare che il contattore si incolli;- evitare che i condensatori si danneggino.

PPOOWWEERR FFAACCTTOORR CCOORRRREECCTTIIOONN:: QQUUAALLIITTYY AANNDD SSAAFFEETTYY

BBAASSIICC RREEQQUUIIRREEMMEENNTTWe define “safety” as the absence of risks for people and equipment when inoperation or in a warehouse. This involves the identification of all possible risks; eliminating or controlling themin order to reduce the risk factor to an acceptable level. The capacitors and the banks MUST NOT to be uses other than power factorcorrection. If the capacitors are employed for other purposes other than powerfactor correction even filter components, their use with regard to safety condi-tions MUST be agreed with ICAR.

GGEENNEERRAALL RREEQQUUIIRREEMMEENNTTThe capacitors are constructed in accordance with IEC – CEI EN methods, para-meters and tests. The low voltage capacitors are assembled with the requiredprotection devices and assembled into banks to give a QUALITY product whichwill operate SAFELY. They are not considered as the indication that the capaci-tors and the power factor correction equipment are suitable for a use in thesame conditions of the tests.The user has to verify that the capacitor and power factor correction equipmentare the correct voltage and frequency suitable for values of the network onwhich are installed.The user has to verify that the installation of the capacitors and/or the power fac-tor correction equipment is in accordance with the catalogue and the instructionsof utilization.Capacitors and power factor correction equipment MUST NOT be exposed todamaging action of chemical substance or to attacks of flora and/or fauna.Capacitors and power factor correction equipments must be protected againstrisks of mechanical damaging to which could be exposed during normal wor-king conditions or during the installation.Capacitors and power factor correction equipments that were mechanically orelectrically damaged for any reason during the transport, the storage or theinstallation must not be used and ones that breakdown during use must be imme-diately removed.

AADDDDIITTIIOONNAALL IINNSSTTRRUUCCTTIIOONN AABBOOUUTT TTHHEE PPOOWWEERR FFAACCTTOORRCCOORRRREECCTTIIOONN EEQQUUIIPPMMEENNTTSS

DDeeffiinniittiioonnPower factor correction equipment means:

- one or more groups of capacitors that can be connected and disconnected onthe network automatically or by hand using suitable operating devices (con-tactors, circuit breakers, load-break switch, ...)

- operating devices- control, protection and measure systems- connections

The equipment could be open or closed inside a metal enclosure.

GGeenneerraall rreeqquuiirreemmeennttFollow ICAR instructions in the documentation attached considering the safe dis-tance, the connection standard criteria, working standards and the instructionsfor the controls and the maintenance.

CCoommppaattiibbiilliittyy You must pay attention to the electromagnetic interferences with the near byequipment.

CCoonnttaaccttoorrss Contactors used must be suitable for use with capacitors (use category AC6-b)because, having pre-insertion resistance, are able to limit over currents that exist

when we connect a capacitor bank (i ≈ C . ).

The advance insertion, in respect of the main contactor eliminates the followinghazards :

- Stops main contacts WELDING together.- Avoids capacitor damage.

dvdt

dvdt

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.18

RRAACCCCOOMMAANNDDAAZZIIOONNII PPEERR LL’’IINNSSTTAALLLLAAZZIIOONNEE

FFiissssaaggggiioo ee ccoonnnneessssiioonneePer fissare le apparecchiature di rifasamento si consiglia di utilizzare i seguentitipi di viti:

• Riphaso con vite M10;• MICROmatic e MICROfix fissaggio a muro con FISCHER 8;• MINImatic fissaggio a muro e fissaggio a pavimento con vite M8;• MULTImatic e MULTImatic HLP fissaggio a pavimento con vite M12.

L’installazione delle apparecchiature di rifasamento è per interno, per installa-zioni differenti l’utilizzatore deve consultare il servizio tecnico ICAR.

OOrrggaannii ddii pprrootteezziioonneeGli organi di manovra (sezionatori) o manovra e protezione (interruttori nelcaso la lunghezza del cavo sia superiore ai 3m) devono essere dimensionati persopportare le correnti capacitive ( circa 1,3 volte la corrente nominale), i transi-tori di inserzione e il numero di manovre previste.I condensatori sono costruiti con polipropilene che è un materiale infiammabile.Anche nel caso che un incendio non abbia origine nei condensatori o all’inter-no del quadro, essi possono tuttavia propagarlo dando origine a fumi e gasnocivi. Dovranno essere presi gli opportuni accorgimenti per evitare la propa-gazione delle fiamme e dei fumi.Qualora vi sia pericolo per la presenza di atmosfere esplosive o infiammabili,si deve far riferimento alle norme IEC “Impianti elettrici con pericolo di esplo-sione ed incendio”.

PPeerriiccoolloo ppeerr llee ppeerrssoonneeAll’atto dell’installazione delle apparecchiature di rifasamento si dovrà fare inmodo che le parti in tensione siano opportunamente protette da contatti acci-dentali secondo quanto previsto dalle norme IEC. Prima della messa in servizioverificare il corretto serraggio dei morsetti e di tutta la bulloneria.

PPRROOTTEEZZIIOONNII

FFuussiibbiilliiLa presenza nei condensatori di un dispositivo a sovrapressione che nel caso diguasto dell’elemento lo pone fuori servizio, non deve essere tenuta in conside-razione come sostitutiva di fusibili o interruttori esterni che sono sempre neces-sari e devono essere previsti con adeguata selettività.

CCOONNDDIIZZIIOONNII LLIIMMIITTEE

L’influenza di ogni fattore riportato di seguito non deve essere considerata sin-golarmente, ma in combinazione con quella degli altri fattori.

TTeennssiioonneeLa tensione nominale di un condensatore e di un’apparecchiatura di rifasamentoè la tensione per la quale il prodotto è stato progettato ed alla quale sono riferi-te le tensioni di prova. L’impiego di condensatori e apparecchiature di rifasamen-to in condizioni di sicurezza impone che la tensione di esercizio non superi quel-la nominale. In condizioni particolari, non previste durante la fase di installazione,sono ammesse sovratensioni nei limiti indicati dalla tabella sottostante.

RREECCOOMMMMEENNDDAATTIIOONNSS FFOORR TTHHEE IINNSSTTAALLLLAATTIIOONN

FFiixxiinngg aanndd ccoonnnneeccttiioonnTo fix the power factor correction equipments we advise using these types ofscrews:

• Riphaso series with M10 screw• MICROmatic and MICROfix series wall-mounted with FISHER 8• MINImatic wall-mounted and floor-mounted with M8 screw• MULTImatic and MULTImatic HLP floor-mounted with M12 screw

The installation of the power factor correction equipment is for indoor applica-tion; for different installations call ICAR technical department.

PPrrootteeccttiioonn ddeevviicceessOperating devices (load-break switch) or operation and protection (circuit-brea-kers if the cables are longer than 3m) must be dimensioned to withstand capa-citive currents (about 1.3 times nominal current), the inrush currents, the numberof operations and they must be free from phenomena of re-strike free.The capacitors are made of polypropylene that is a flammable material. Even ifa fire doesn’t begin from the capacitors or inside the panel, they could howeverspread it creating dangerous gasses. If a danger exists from the presence of anexplosive or flammable atmosphere, we have to follow the IEC standard;”Electric equipment with explosion and fire danger”.

DDaannggeerr ffoorr ppeeoopplleeWhen we install power factor correction equipment we must pay attention thatthe parts which could be exposed to voltage are correctly protected from acci-dental contacts in accordance with IEC standards. Before the commissioningverify if the tightening of the terminal and of all the bolts is correct.

PPRROOTTEECCTTIIOONNSS

FFuusseessAll the capacitors have an overpressure device which when operated, as in thecase of breakdown, disconnects the element from use. It is not a substitution forthe fuses or external circuit-breakers that are specified in our power factor cor-rection equipment.

LLIIMMIITT CCOONNDDIITTIIOONNSS

The influence of each factor below has not to be considered individually, but incombination and with the influence of other factors.

VVoollttaaggeeNominal voltage of a capacitor and of power factor correction equipment is ther.m.s. value of the alternating voltage for which the capacitor has been designed.Capacitor units shall be suitable for operation at voltage levels according totable below

TTeennssiioonneeVVoollttaaggee

Senza armonicheWithuot harmonics

Senza armonicheWithuot harmonics

Senza armonicheWithuot harmonics

Senza armonicheWithuot harmonics

Senza armonicheWithuot harmonics

FFaattttoorree ddii ssoovvrraatteennssiioonnee ((vvoolltteeUUNN eeffffiiccaaccee))OOvveerrvvoollttaaggee ffaaccttoorr ((ttiimmeess UURRMMSS))

1,00

1,10

1,15

1,20

1,30

MMaassssiimmaa dduurraattaaMMaaxx.. dduurraattiioonn

ContinuaContinous

8h ogni 24h8h every 24h

30 min. ogni 24h30 min. every 24h

5 min.

1 min.

OOsssseerrvvaazziioonniiOObbsseerrvvaattiioonnss

Valore medio più alto durante ciascun periodo di energizzazione. Per periodi di energizzazione minori di 24h si applicano eccezioniHighest average value during any period of capacitor energization. For energization period less than 24h, exceptions apply as indicated below

Regolazione della tensione del sistema e fluttuazioniSystem voltage regulation and fluctuation

Regolazione della tensione del sistema e fluttuazioniSystem voltage regulation and fluctuation

Aumento di tensione dovuto a bassi carichiVoltage rise at light load

1CAP

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

In ogni caso il funzionamento dei condensatori e delle apparecchiature di rifasa-mento in condizioni di sovraccarico ne provoca una riduzione della durata di vita.La scelta della tensione nominale è influenzata dalle seguenti considerazioni:

- In alcune reti la tensione di esercizio può essere notevolmente differente daquella nominale;

- Apparecchiature di rifasamento collegate in derivazione potrebbero causareun innalzamento della tensione nel punto di allacciamento;

- Tensione aumentata a causa della presenza di armoniche in rete e/o di cosϕin anticipo;

- La tensione ai capi del condensatore si innalza a seguito della presenza inserie ai condensatori di induttori per il controllo delle armoniche;

- Nel caso in cui un’apparecchiatura di rifasamento è collegata permanente-mente ad un motore al distacco di quest’ultimo dalla rete si ha un fenomenocausato dall’inerzia che porta il motore a funzionare come generatoreautoeccitato con conseguente innalzamento del livello di tensione ai capi del-l’apparecchiatura stessa;

- La tensione residua dovuta all’autoeccitazione dopo che la macchina è statascollegata dalla rete è pericolosa per i generatori;

- Se l’apparecchiatura di rifasamento è collegata ad un motore con dispositivodi avviamento stella-triangolo bisogna fare in modo che non si abbia sovra-tensione quando tale dispositivo è in funzione;

- Tutte le apparecchiature di rifasamento esposte a sovratensioni dovute a sca-riche atmosferiche devono essere protette in maniera adeguata. Se vengonoimpiegati degli scaricatori per sovratensioni devono essere posti il più vicinopossibile alle apparecchiature.

TTeemmppeerraattuurraa ddii eesseerrcciizziiooLa temperatura di esercizio delle apparecchiature di rifasamento è un parame-tro fondamentale per il loro funzionamento in condizioni di sicurezza. Di con-seguenza è molto importante che vi sia un adeguato smaltimento, per conve-zione e irraggiamento, del calore prodotto dalle perdite nei condensatori e chela ventilazione sia tale da non permettere il superamento dei limiti di tempera-tura ambiente attorno al condensatore medesimo. La temperatura più alta diesercizio si ha in regime stazionario tra due condensatori e si misura a 2/3 del-l’altezza della sua base e ad una distanza di 0,1m verso l’esterno. In base allacategoria di appartenenza la temperatura dei condensatori non deve mai ecce-dere i limiti di temperatura elencati nella tabella sottostante.

The life expectancy of capacitors and power factor correction equipment isgreatly reduced when operating in overload conditions. The choice of the nominal voltage is determined by the following considerations:- On some networks working voltage could be very different

from nominal voltage- Power factor correction equipment in parallel could cause

an increase of the voltage at the connection point- The voltage increases with the presence of harmonics on the

network and/or cosϕ of in advance- The voltage at the capacitor terminals increases when capacitors are in series

with inductors for the harmonic control- If the power factor correction equipment is connected to a motor and not sized

correctly, when we disconnect it from the network we may have a phenomenacaused by the inertia that makes the motor to work as a self-excited generatorconsequently increasing of the voltage level at the terminals of the equipment

- The remaining voltage caused by the self-excited after that the equipment hasbeen disconnected from the network is dangerous for the generators

- If the power factor correction equipment is connected to a motor with a star-delta starting device we have to pay attention to not cause the overvoltagewhen this device is working

- All the power factor correction equipments exposed to overvoltage caused byatmospheric discharge must be protected in correct way. If used the dischar-gers for overvoltages have to be placed as near as possible to the equipment.

WWoorrkkiinngg tteemmppeerraattuurreeWorking temperature of power factor correction equipment is a fundamentalparameter for safe operation. As a consequence it is very important that heatgenerated is dissipated correctly and that the ventilation is such that the heat los-ses in the capacitors do not exceed the ambient temperature limits. We have thehigher working temperature in normal service conditions between two capaci-tors; we measure at a point 2/3 of the capacitors height and at a distance of0.1m from them. The capacitors temperature must not exceed the temperaturelimits hereinafter tabled.

SSoolllleecciittaazziioonnii mmeeccccaanniicchheeL’utilizzatore deve evitare di sottoporre l’apparecchiatura a sollecitazioni mecca-niche eccessive. L’utilizzatore deve porre attenzione nel dimensionamento elettri-co e geometrico dei collegamenti al fine di evitare sollecitazione meccanichedovute ad eventuali sbalzi di temperatura.

AALLTTRREE CCOONNDDIIZZIIOONNII PPEERR LLAA SSIICCUURREEZZZZAA DDII EESSEERRCCIIZZIIOO

DDiissppoossiittiivvoo ddii ssccaarriiccaaOgni condensatore deve essere equipaggiato con un dispositivo di scarica che loscarichi in circa 3 minuti. Il tempo di scarica è calcolato dal picco iniziale di tensione

pari a VN fino a 75V. Nessun interruttore, fusibile o altro dispositivo disezionamento deve essere interposto tra il condensatore e il dispositivo di scarica.Questo non pregiudica il fatto di porre i terminali del condensatore in cortocircui-to fra loro e la terra tutte le volte che si vuole maneggiare il condensatore.

TTeennssiioonnee rreessiidduuaaQuando il condensatore viene posto sotto tensione la sua tensione residua nondeve superare il 10% della tensione nominale. Questa condizione viene general-mente soddisfatta nelle apparecchiature di rifasamento tarando, sul regolatore dipotenza reattiva, il tempo di riconnessione delle batterie a 30 secondi oppureaggiungendo un ulteriore dispositivo di scarica.

MMeecchhaanniiccaall LLiimmiittssThe user has not to expose the equipment to exaggerated mechanical limits ofoperation. The user has to pay attention to the electrical and geometrical dimen-sioning of the connections to avoid exceeding the mechanical limits which maybe reached by temperature variation.

OOTTHHEERR CCOONNSSIIDDEERRAATTIIOONNSS FFOORR TTHHEE WWOORRKKIINNGG SSAAFFEETTYY

DDiisscchhaarrggee ddeevviicceeEvery capacitor must have a discharge device that can discharge it within 3minutes. The discharge time is calculated from the starting peak of voltage equal

to VN until 75V. Between the capacitor and the discharge system there shall not be a circuit-breaker, fuses or other sectioning devices. This doesn’t relief youto short-circuit the capacitor terminals and earth every time you want handle thecapacitor.

RReessiidduuaall vvoollttaaggeeThe residual voltage of a capacitor in service must not exceed 10% of the nomi-nal voltage. This condition is generally satisfied in power factor correction equip-ment by setting reconnection time of the bank at 30 seconds, on the reactivepower regulator or adding a further discharging system

SSiimmbboolloo

SSyymmbbooll

A

B

C

D

MMaassssiimmaa

MMaaxxiimmuumm

40

45

50

55

2244hh

30

35

40

45

11 aannnnoo11 yyeeaarr

20

25

30

35

MMaassssiimmoo vvaalloorree mmeeddiioo ppeerr ooggnnii ppeerriiooddoo ddii::HHiigghheesstt mmeeaann oovveerr aannyy ppeerriioodd ooff::

TTeemmppeerraattuurraa aammbbiieennttee ((°°CC)) // AAmmbbiieenntt tteemmppeerraattuurreess ((°°CC))

1.19

2√ 2√

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY

1.20

CCoolllleeggaammeennttoo ddeellllaa ccuussttooddiiaaPer mantenere il potenziale della custodia, se metallica, ad un valore fisso e percondurre le eventuali correnti di guasto in caso di scarica verso la custodia, que-ste vengono poste a terra collegando a terra la struttura metallica sulla qualesono vincolati i condensatori.

AAllttiittuuddiinneeLe apparecchiature di rifasamento non devono essere utilizzate ad altitudinisuperiori ai 2000m. In caso di impiego ad altitudini superiori contattare il ser-vizio tecnico ICAR.

CCoonnddiizziioonnii aammbbiieennttaallii ssppeecciiaalliiLe apparecchiature di rifasamento non sono adatte per applicazioni in ambien-ti dove si hanno le seguenti condizioni:

- Rapida produzione di muffa- Atmosfera corrosiva e salina- Presenza di materiali esplosivi o altamente infiammabili- Vibrazioni

Per ambienti dove si verificano le seguenti condizioni: alta umidità relativa, altaconcentrazione di polveri e inquinamento atmosferico, contattare il servizio tec-nico ICAR.

MMAANNUUTTEENNZZIIOONNEEDopo aver scollegato la batteria, prima di accedere ai morsetti dei condensa-tori si deve attendere 5 minuti e quindi porre in cortocircuito i terminali tra loroe terra.Periodicamente eseguire le seguenti operazioni:

Una volta al mese:

- Pulizia a mezzo getto d’aria della parti interne delle apparecchiature di rifa-samento e del filtro dell’aria ove sia previsto un sistema di ventilazione;

- Controllo visivo;- Controllo della temperatura ambiente.

Una volta ogni 6 mesi:

- Controllo dello stato delle superfici: verniciatura od altri trattamenti;- Verifica del corretto serraggio delle viti (operazione che deve essere esegui-

ta sempre prima della messa in servizio)

In caso di ambienti con particolari condizioni di servizio deve essere stabilito unprogramma di manutenzione particolare (esempio: in caso di ambiente inqui-nato polveroso può rendersi necessaria una pulizia più frequente).

MMAAGGAAZZZZIINNAAGGGGIIOO EE MMOOVVIIMMEENNTTAAZZIIOONNEELo spostamento delle apparecchiature di rifasamento deve essere effettuato concura evitando sollecitazioni meccaniche. Il deposito dei condensatori in attesadi installazione deve essere fatto lasciandoli nel loro imballo e in un luogocoperto e asciutto.

CCaassee ccoonnnneeccttiioonnThe cases of all metallic capacitors are fixed at Earth. The case is earthed to the frame on which the capacitors are fixed.

AAllttiittuuddeePower factor correction equipment must not be used above an altitude of 2000m. On the contrary please contact technical assistance of ICAR S.p.A.

PPaarrttiiccuullaarr aammbbiieenntt ccoonnddiittiioonnssPower factor correction equipment are not suitable for the applications in placeswhere there are conditions as follows:

- Fast generation of mould- Caustic and saline atmosphere- Presence of explosive materials or very flammable- Vibrations

For environments with these characteristics: high relative humidity, high concen-tration of dust and atmospheric pollution, please contact technical assistance ofICAR S.p.A.

MMAAIINNTTEENNAANNCCEEAfter the disconnection of the bank, prior to accessing the terminals of the capa-citors wait 5 minutes and then short-circuit the terminals and earth.Make these procedures:

Once a month

- Cleanliness by blast of air of the internal part of the power factor correctionequipment and of the air filter anytime there is a cooling system

- Visual control- Control of the ambient temperature

Once every 6 months

- Control of the surfaces condition: painting or other treatments- Control of the correct tightening of the screw (this operation must be done

before the commissioning)

If there are concerns about any environmental conditions an appropriate main-tenance program must be established (for example: In a dusty environmentcould be necessary to clean using blasts of air more frequently).

SSTTOORRAAGGEE AANNDD HHAANNDDLLIINNGGHandling of the power factor correction equipment must be done with care avoi-ding mechanical stresses. Capacitors not installed must be stored with their pac-kages in a dry and protected place.

1CAP

NNOOTTEE IINNTTRROODDUUTTTTIIVVEE EE TTEECCNNOOLLOOGGIIAAIINNTTRROODDUUCCTTIIOONN && TTEECCHHNNOOLLOOGGYY