Qr = P * (tanφ - tanφ_des)
Qc = Qr / (2 * π * f * U²)
Qc = Qr / (2 * π * f * U² * 3)
Qr = Reactive power (VAr)
Qc = Power factor correction capacitor (F)
P = Active power (kW)
U = Voltage (V)
f = Frequency (Hz)
π = 3.1415926535
φ = Phase shift between voltage and current
La correzione del fattore di potenza (PFC) è una tecnica che migliora l'efficienza di un sistema elettrico aggiungendo condensatori per compensare la potenza reattiva generata da carichi induttivi (ad esempio, motori, trasformatori). Ciò riduce il consumo di corrente, minimizza le perdite energetiche e abbassa le bollette. Questo strumento calcola la capacità dei condensatori necessaria (in kVAR) per aumentare il fattore di potenza dal valore attuale a un livello desiderato.
Comunemente utilizzata in impianti industriali, edifici commerciali, centri di elaborazione dati e altre strutture con carichi induttivi significativi.
| Parametro | Descrizione |
|---|---|
| Tensione | Tensione di funzionamento del sistema. • Monofase: Inserire la **tensione Fase-Neutro** • Bifase / Trifase: Inserire la **tensione Fase-Fase** |
| Frequenza | Numero di cicli al secondo, unità: Hertz (Hz). Tipicamente 50 Hz o 60 Hz |
| Carico | Potenza attiva consumata dal carico, unità: chilowatt (kW) |
| Fattore di potenza attuale | Valore esistente del fattore di potenza compreso tra 0 e 1. Ad esempio, 0,7 indica bassa efficienza |
| Fattore di potenza desiderato | Fattore di potenza obiettivo dopo la correzione. Deve essere superiore al valore iniziale. Consigliato: ≥ 0,95 |
| Tensione del condensatore | Tensione nominale della banca di condensatori. Deve corrispondere alla tensione del sistema (ad es., 400V, 415V) |
| Tipo di connessione | Configurazione della banca di condensatori: • Stellare (Y): Adatta per sistemi trifase ad alta tensione o bilanciati • Triangolare (Δ): Comune per applicazioni a bassa tensione o ad alta corrente |
La potenza reattiva di compensazione richiesta (Qc) viene calcolata utilizzando:
Q_c = P × (tanφ₁ - tanφ₂)
Dove:
- Q_c: Capacità dei condensatori necessaria (kVAR)
- P: Potenza attiva del carico (kW)
- φ₁: Angolo di fase iniziale, dove cosφ₁ = PF₁
- φ₂: Angolo di fase obiettivo, dove cosφ₂ = PF₂
Esempio:
Per un carico di 100 kW con fattore di potenza iniziale = 0,7 e fattore di potenza obiettivo = 0,95, sono necessari circa 58 kVAR di capacità.
Monitorare regolarmente il fattore di potenza e utilizzare banchi di condensatori con commutazione automatica
Scegliere condensatori con tensione nominale appropriata per prevenire operazioni in sovratensione o in sotto-tensione
Utilizzare banchi di condensatori a controllo graduale per la compensazione dinamica
Evitare la sovracompensazione, che può causare condizioni capacitive, risonanza o aumento di tensione
Combinare con analizzatori di qualità dell'energia per dati in tempo reale e maggiore accuratezza
Il calcolatore per la correzione del fattore di potenza è progettato per i sistemi di distribuzione dell'energia elettrica industriali e commerciali. Calcola la capacità richiesta in kVAR dei banchi di condensatori in base alla potenza attiva del carico, al fattore di potenza esistente e al fattore di potenza target.
Supporta le connessioni a stella e a triangolo per la progettazione della compensazione reattiva in fabbriche, edifici e data center con carichi induttivi.
Il fattore di potenza massimo teorico è 1 e non può superare 1. Bisogna evitare la sovracompensazione.
Introduce potenza reattiva capacitiva e può causare un aumento della tensione o risonanza. Nei progetti pratici, il fattore di potenza obiettivo è solitamente impostato tra 0,95 e 0,99.
Il calcolatore restituisce il totale dei kVAR richiesti, che è indipendente dalla topologia di connessione.
Tuttavia, le connessioni a stella e a triangolo modificano la sollecitazione di tensione sui singoli condensatori. La tensione nominale del condensatore deve corrispondere al tipo di connessione e alla tensione di sistema per prevenire danni ai componenti.
Questo strumento calcola la capacità di compensazione teorica in condizioni di carico sinusoidale ideale.
Per l'approvvigionamento effettivo, tenere conto delle armoniche, dei gradini di commutazione e dei valori nominali standard dei condensatori. Si raccomandano banchi di condensatori controllati a gradini.
Eseguire sempre un riscontro incrociato con le misurazioni dell'analizzatore di qualità dell'energia in sito.
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