Impianto con problemi di elevata deformazione della tensione

Project Detail

Rifasamento BT di un impianto con problemi di elevata deformazione della tensione: il caso di un tubificio.

 

ESIGENZE

Impianto di produzione tubi e profilati in acciaio situato in Veneto, e caratterizzato da un trasformatore speciale MT/BT da 2500kVA 20/0,4kV appositamente progettato e realizzato, con vcc% e gruppo orario ad hoc per l’impianto. Le utenze più importanti dell’impianto sono saldatrici (in totale 800kW e cosphi medio pari a 0,6), macchine di taglio lamiere, profilatrici (in totale 600kW e cosphi medio pari a 0,5), laminatoi; ci sono poi i servizi ausiliari e la palazzina uffici. All’atto della realizzazione, la potenza del trafo era sovrabbondante per le necessità del tubificio, ed era stato rifasato con un rifasatore “sbarrato” da 600kvar. L’aumento del carico di lavoro dell’azienda ha portato a sfruttare appieno il trasformatore, con fasi di sovraccarico. Il risultato è stato un sensibile aumento del THDv dell’impianto, che via via è arrivato al 5%. L’esigenza è quella di alzare il cos phi medio dell’impianto e abbassare il THDv per un corretto funzionamento dei macchinari dell’impianto.

Nota tecnica: in molti impianti elettrici industriali o del terziario la presenza di utenze non lineari (inverter, saldatrici, lampade non a filamento, computer, azionamenti, etc) determina una distorsione della corrente, con conseguenti problematiche ben note (maggiore dissipazione Joule nei conduttori, vibrazioni, interventi intempestivi delle protezioni e dei dispositivi automatici, malfunzionamento delle apparecchiature sensibili, etc). La situazione di deformazione della corrente viene sintetizzata mediante il parametro numerico THDi%, il cui valore viene utilizzato per caratterizzare l’impianto in tal senso: se la corrente è sinusoidale il suo THDi% è nullo, tanto più la corrente è deformata tanto più è elevato il suo THDi%. In impianti elettrici caratterizzati da correnti molto deformate, le apparecchiature di rifasamento vengono realizzate in versione “filtro di sbarramento” (o “di blocco” o “sbarrato” o “detuned” che dir si voglia), ovvero con a bordo induttanze che impediscono alle armoniche di corrente di raggiungere e danneggiare i condensatori. Per utenze connesse alla rete pubblica BT, se anche nell’impianto fluiscono delle correnti anche molto deformate, la tensione di alimentazione solitamente rimane pressochè sinusoidale: ciò è dovuto al fatto che l’impedenza equivalente della rete di alimentazione “calcolata” al punto di connessione, è praticamente nulla, essendo il trafo MT/BT di grande potenza. Quando invece l’utenza è collegata alla rete MT, l’impedenza del trafo MT/BT di utente può creare problemi. Infatti quest’impedenza, percorsa da una corrente distorta, creerà una caduta di tensione altrettanto distorta, causando sulle utenze BT una tensione di alimentazione non sinusoidale (ovvero con un certo THDv%). In genere è raro che il THDv% superi il 3%, ma in casi particolari può arrivare anche a valori ben più elevati, anche 15%: ciò accade ad esempio quando il trasformatore MT/BT è caratterizzato da un’elevata impedenza serie e/o risulta caricato ai limiti delle sue possibilità (saturazione).

SOLUZIONE ICAR

Il rifasatore è stato sostituito con un MULTImatic FD25V da 900kvar. Questa famiglia ha tutte le caratteristiche della serie FD25 ovvero è realizzata con gli indistruttibili condensatori in carta bimetallizzata con tensione nominale 460V e con strumentazione elettronica ad alta prestazione per la regolazione del cos phi (regolatore RPC 8BGA) ed il controllo dei parametri elettrici che possono danneggiare la macchina (multimetro MCP4); in più è dotata di reattanze ad alta linearità che permettono il regolare funzionamento anche in impianti con THDv pari all’8%.

 

VANTAGGI

  • Eliminazione delle penali: cos phi generale medio dell’impianto a 0,95
  • Alleggerimento del carico del trafo: il THDv è tornato ad un valore di 3,8% che permette il corretto funzionamento dei macchinari dell’impianto e ha evitato la sostituzione del trasformatore, con pesante esborso economico per l’azienda.

Classe prodotto

Rifasamento BT

Applicazioni

Industria

Client PT Energy
Location PT's Factories
Scope Of Work Installation
Schedule 2009-2010
Architect Christian Wayne