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Calcola i kvar capacitivi necessari per portare un fattore di potenza induttivo al valore desiderato e la conseguente riduzione della corrente di linea.
Potenza reattiva capacitiva da aggiungere
126,4kvar
Da un fattore di potenza di 0,8 a 0,95 per 300 kW.
Controlla i valori per vedere un risultato.
Scegli il banco di condensatori e l'eventuale disaccordo dopo aver verificato armoniche e rischio di risonanza.
Qc = P × (tan φ1 − tan φ2), with φ = cos⁻¹(PF)
Per portare un carico di 300 kW da un fattore di potenza di 0,8 a 0,95 servono 126,4 kvar di potenza reattiva capacitiva; la corrente di linea si riduce del 15,79%.
Suggerimento: Dimensiona la compensazione usando kW e fattore di potenza misurati durante un periodo rappresentativo, non una singola misura né la potenza nominale del trasformatore.
La correzione del fattore di potenza aggiunge kvar capacitivi per compensare una parte dei kvar induttivi assorbiti da motori e trasformatori. La potenza reattiva capacitiva necessaria è la potenza attiva moltiplicata per la differenza tra le tangenti dei due angoli di sfasamento. Per un carico di 300 kW, passare da un fattore di potenza di 0,8 a 0,95 richiede 126,4 kvar e riduce la corrente di linea di circa il 16 %.
Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)
P è la potenza attiva in kW, φ1 l’angolo di sfasamento attuale e φ2 quello obiettivo; ciascuno deriva dal cos−1 del fattore di potenza. La potenza attiva non cambia; cambia soltanto la componente reattiva.
Qc = P × k
k = tan φ1 − tan φ2 dipende soltanto dai due fattori di potenza e può essere letto in una tabella. Da 0,8 a 0,95, k = 0,421: ogni kW richiede 0,421 kvar.
I2 = I1 × FP1 ÷ FP2
A parità di potenza attiva, la corrente diminuisce in proporzione all’aumento del fattore di potenza. Questo libera capacità nei cavi e nei trasformatori e ne riduce le perdite.
Puntare esattamente a 1,0 raramente è utile. Gli ultimi centesimi richiedono molti kvar e un banco dimensionato per il pieno carico può rendere capacitivo il fattore di potenza a carico ridotto. Molti siti puntano a 0,95–0,98 oppure al valore stabilito dalla tariffa.
tan(cos−1 0,8) = 0,75 e tan(cos−1 0,95) = 0,329: servono quindi 300 × (0,75 − 0,329) = 126,4 kvar. A 400 V, la corrente di linea scende da 541,3 A a 455,8 A.
Potenza reattiva capacitiva da aggiungere 126,4 kvar Apri nella calcolatrice
Per passare da 0,82 a 0,95, l’impianto richiede 73,86 kvar. Un banco da 75 kvar, il valore superiore successivo con gradini da 25 kvar, porta il fattore di potenza a 0,9516 in questo calcolo ideale.
Potenza reattiva capacitiva da aggiungere 73,86 kvar Apri nella calcolatrice
Per passare da 0,75 a 0,98, un carico da 150 kW richiede 101,8 kvar e la corrente di linea diminuisce del 23,47 %. La prima metà dei kvar produce gran parte dell’effetto: il passaggio da 0,95 a 0,98 richiede da solo circa 19 kvar.
Potenza reattiva capacitiva da aggiungere 101,8 kvar Apri nella calcolatrice
Moltiplica la potenza attiva in kW per il coefficiente corrispondente ai fattori di potenza attuale e obiettivo per ottenere i kvar da aggiungere.
| Fattore di potenza attuale | Verso 0,90 (kvar/kW) | Verso 0,95 (kvar/kW) | Verso 0,98 (kvar/kW) | Verso 1,00 (kvar/kW) |
|---|---|---|---|---|
| 0,60 | 0,849 | 1,005 | 1,130 | 1,333 |
| 0,65 | 0,685 | 0,840 | 0,966 | 1,169 |
| 0,70 | 0,536 | 0,692 | 0,817 | 1,020 |
| 0,72 | 0,480 | 0,635 | 0,761 | 0,964 |
| 0,74 | 0,425 | 0,580 | 0,706 | 0,909 |
| 0,76 | 0,371 | 0,526 | 0,652 | 0,855 |
| 0,78 | 0,318 | 0,474 | 0,599 | 0,802 |
| 0,80 | 0,266 | 0,421 | 0,547 | 0,750 |
| 0,82 | 0,214 | 0,369 | 0,495 | 0,698 |
| 0,84 | 0,162 | 0,317 | 0,443 | 0,646 |
| 0,86 | 0,109 | 0,265 | 0,390 | 0,593 |
| 0,88 | 0,055 | 0,211 | 0,337 | 0,540 |
Moltiplica la potenza attiva in kW per tan φ1 − tan φ2, oppure per il coefficiente della tabella. Il risultato è la potenza reattiva capacitiva in kvar alla tensione di alimentazione.
Il valore premiato dalla tariffa, spesso 0,95 o superiore. Raggiungere 1,0 richiede più kvar per un beneficio modesto e rischia di rendere capacitivo il fattore di potenza a carico ridotto.
Solo se le armoniche sono basse. Il fattore di potenza totale del contatore include la distorsione, che i condensatori non possono correggere e che può creare risonanza con essi. Se la distorsione armonica totale è significativa, usa il fattore di potenza di spostamento e un banco disaccordato.
Riduce i costi per energia reattiva e domanda in kVA quando la tariffa li prevede, e riduce leggermente le perdite nei cavi e nei trasformatori. Non riduce i kWh consumati dal carico stesso.
Dimensiona la compensazione su un periodo rappresentativo, non su una sola misura. Uno ZEM registra continuamente il fattore di potenza e la domanda prima e dopo l’installazione del banco di condensatori.
