Gruppoelettrogeno

[roberto8303]

Volevo sapere, la corrente generata da un gruppoelettrogeno va rifasata?

considerando tutti i tipi..a condensatori a compaund e con ruota polare eccitatrice

[franco1]

Un gruppo elettrogeno ha una Potenza Apparente di targa.

Tu puoi collegare qualsiasi carico (con qualsiasi cos fi) purchè l'assorbimento rimanga sotto la Potenza Apparente di targa. Se superi tale limite, il gruppo elettrogeno non sarà più in grado di alimentare il carico con i parametri elettrici di targa (es. la tensione e la frequanza non saranno più quelli scritti sulla targa del gruppo).

Saluti.

[roberto8303]

si lo so...ma è oppurtuno rifasarla quando si ha un cosphi basso? per risparmiare diciamo gasolio...?come si fa per risparmiare l enel... o non centra nulla?

[roberto8303]

e perche sui gruppielettrogeni riportano la potenza apparente e non solo la potenza attiva?

[franco1]

La risposta alla tua domanda ("perchè la targa contine la Potenza Apparente e non la Attiva") è abbastanza complessa.

Diciamo che il generatore è una macchina che costruttivamente può "sopportare" un massimo valore di tensione ed un massimo valore di corrente. Questi valori servono a non far rompere la macchina. Il loro prodotto è proporzionale proprio alla Potenza Apparente. Qualsiasi carico, collegato al generatore, con una potenza apparente inferiore a quella di targa del generatore, funzionerà correttamente purchè accetti la tensione nominale del generatore.

Supponiamo di avere un generatore trifase da 100kVA.

Qualsiasi carico che assorbe meno di 100kVA a 400Vac, funzionerà correttamente. Quindi potresti collegare un carico con cos fi molto basso: funziona lo stesso (purchè assorba meno di 100kVA).

Spero di aver chiarito il dubbio.

[roberto8303]

Qualsiasi carico che assorbe meno di 100kVA a 400Vac, funzionerà correttamente. Quindi potresti collegare un carico con cos fi molto basso: funziona lo stesso (purchè assorba meno di 100kVA).

e quindi se ho un carico che assorbe 110kw e so che esempio ho 10 kvar di potenza reattiva posso rifasare l intero carico in modo da scendere con la parte di potenza reattiva per poterlo cosi collegare al nostro gruppo da 100kva?scusa i giri di parole...

[Adelino Rossi]

la tua domanda senza i dati del generatore e i dati del carico non è corretta o meglio non ha senso.

si lo so...ma è oppurtuno rifasarla quando si ha un cosphi basso? per risparmiare diciamo gasolio...?come si fa per risparmiare l enel... o non centra nulla?

non c'entra nulla.

il discorso enel riguarda un altro argomento, penalità per basso cosenfi.

non risparmi gasolio

e perche sui gruppielettrogeni riportano la potenza apparente e non solo la potenza attiva?

tutti i generatori, anche quelli delle grandi centrali hanno sulla targa la potenza espressa in Kva così pure i trasformatori,

il dimensionamento degli avvolgimenti della macchina è in funzione degli ampere, da cui giustamente i Kva.

Supponiamo di avere un generatore trifase da 100kVA.

Qualsiasi carico che assorbe meno di 100kVA a 400Vac, funzionerà correttamente. Quindi potresti collegare un carico con cos fi molto basso: funziona lo stesso (purchè assorba meno di 100kVA).

meno o uguale a 100 Kva + il sovraccarico ammesso.

se fai una ricerca sui libri di testo o in rete sul triangolo delle potenze troverai un triangolo rettangolo dove i due cateti rappresentano la potenza attiva e reattiva e l'ipotenusa rappresenta la potenza apparente nominale. vedrai che le due potenze possono variare in funzione del cosenfi del carico ma la potenza apparente risultante, (l'ipotenusa) rimane sempre costante.

[roberto8303]

ok grazie per i chiarimenti!

[ASMO]

Allora, se vuoi risparmiare gasolio DEVI rifasare....eccome !! esempio : ho un motore trifase da 10 kw, 380 volt, cos-fi 0,7 ; assorbira' una corrente pari a 10000 : 1,73 x 380 x 0,7

cioe' 21,7 Amper. la sua potenza apparente sara' quindi uguale a : 1,73 x 380 x 21,7 = 14265 VA, ovvero 14,26 KVA, e questi sono i KVA che "VEDE" il tuo generatore, e che deve

quindi sobbarcarsi attingendo dal serbatoio e trasformando l'energia meccanica del DIESEL in energia elettrica.

ora rifasiamo questo motore portando il suo cos-fi a 0,95 (da 0,7 che era), e ricalcolando troviamo che 10000 : 1,73 x 380 x 0,95 = 16 Amper. La sua potenza apparente sara' ora

pari a : 1,73 x 380 x 16 = 10518 VA, cioe' 10,51 KVA, ovvero 3,75 KVA in meno che il tuo generatore NON dovra' piu' sobbarcarsi, e per cui cio' si ripercuotera' (positivamente) sul

consumo di carburante, inoltre la corrente piu' bassa ti consantira' di utilizzare una sezione dei cavi di alimentazione piu' "LEGGERA".

Spero di aver "MATEMATICAMENTE" dissipato i tuoi dubbi e di esserti stato d' aiuto. Saluti !

[roberto8303]

e infatti questo era il mio ragionamento teorico...grazie per averlo spiegato con i calcoli...!

[Adelino Rossi]

ASMO

prima di scrivere dovresti darti una ripassata su cosa si agisce in un generatore per regolare la potenza attiva e su cosa si agisce per regolare la potenza reattiva.

c'è un po di confusione in quanto hai scritto.

la corrente di un motore sta scritta sui dati di targa del motore e non serve calcolarla, sono dati del costruttore.

ho un motore trifase da 10 kw, 380 volt, cos-fi 0,7

manca infatti la corrente nominale In.

la corrente nominale del motore è la corrente che sopportano gli avvolgimenti più un modesto sovraccarico.

questa corrente è apparente, (da qui i Kva), in quanto pur essendo reale negli avvolgimenti è la risultante delle due potenze assorbite dal motore attiva e reattiva.

agli avvolgimenti di un motore, trasformatore o generatore, (ai fini di del carico termico) interessa solamente la corrente che vi circola, che poi questa sia attiva o reattiva non ha importanza.

interessa invece all'utente sapere e gestire in modo diverso le due potenze.

hai usato una prima formula per calcolare la corrente attiva. 21,7A, supposto 0,7 come cosenfi a carico

assorbira' una corrente pari a 10000 : 1,73 x 380 x 0,7 cioe' 21,7 Amper

di corrente attiva a cosenfi 0,7.

la sua potenza apparente sara' quindi uguale a : 1,73 x 380 x 21,7 = 14265 VA, ovvero 14,26 KVA,

non puoi usare la corrente attiva precedentemente calcolata a cosenfi 0,7 per calcolare la potenza apparente.

come avevo già consigliato, (evidentemente inutilmente) la potenza apparente è l'applicazione del teorema di pitagora nel triangolo delle potenze.

e questi sono i KVA che "VEDE" il tuo generatore, e che deve quindi sobbarcarsi attingendo dal serbatoio e trasformando l'energia meccanica del DIESEL in energia elettrica.

concetto errato a prescindere dall'errore di calcolo di cui sopra.

il generatore in marcia isolata ai fini del carico, vede solo la potenza attiva che in aumento influisce sui giri del generatore tendendo a rallentarlo.

il regolatore di giri del gruppo richiama maggior carburante per mantenere i giri nominali alla frequenza di 50 Hz.

l'aumento della potenza reattiva provoca un aumento della corrente della linea e quindi un abbassamento della tensione erogata, il regolatore automatico di tensione

compensa e regola la tensione di linea.

inoltre la corrente piu' bassa ti consantira' di utilizzare una sezione dei cavi di alimentazione piu' "LEGGERA".

questo è valido solo se rifasi il carico direttamente sull'utenza, morsetti del motore.

Se invece rifasi in cabina o sul gruppo elettrogeno devi fornire al motore utente tutta la corrente che gli serve.

e quindi la sezione dei cavi non cambierebbe.

Spero di aver "MATEMATICAMENTE" dissipato i tuoi dubbi e di esserti stato d' aiuto. Saluti !

può darsi che sia l'età, (la mia ovviamente) ma con la tua spiegazione i miei dubbi sono aumentati.

[roberto8303]

e anche i miei dubbi sono aumentati...mi sa che devo riprendere un po il libro di elettrotecnica...

[Adelino Rossi]

piuttosto che rimani ancora nel dubbio fai bene a consultare il libro di elettrotecnica

i miei dubbi invece dovrebbe dissiparli asmo.

Modificato: 2 giugno 2009 da Adelino Rossi

[ASMO]

L'unico errore che penso di aver commesso, e' quello di non essermi spiegato bene ! Di cio' faccio doverosa ammenda e per mostrare le mie sincere intenzioni cerco di riprovarci.

Io ho (nel mio esempio) menzionato un motore trifase da 10 KW, ma potevo anche riferirmi ad un carico trifase ohmico induttivo di qualunque genere che non fosse un motore

poiche' non cambia nulla !

Se ho scritto 10 Kilowatt è chiaro che mi riferivo alla potenza ATTIVA, la quale è prodotta dalla corrente attiva giocoforza in FASE con la sua potenza (10 Kw), quindi in questo caso

il cos-fi non va tirato in ballo, e la corrente attiva la si può semplicemente calcolare con la formula Iattiva = Pattiva : 1,73 x V ovvero 10000 : 1,73 x 380 = 15,21 Amper

questa e' la corrente attiva, ma NON è quella apparente misurata dalla pinza amperometrica posta sui cavi di alimentazione del carico di cui parla Adelino, e non e' quindi quella

prodotta dal generatore.

Quella prodotta dal generatore (e misurata dalla pinza) è la somma VETTORIALE fra la corrente ATTIVA e quella REATTIVA le quali danno come risultato la corrente APPARENTE

conosciuta anche come MODULO della corrente, proprio quella che menziona Adelino nella sua requisitoria. ( e quella che va in groppa al Generatore e misurata dalla pinza)

a questo punto o la si ricava col teorema di pitagora ( ma servirebbe anche la I reattiva che non conosciamo), o si ricorre più velocemente alla Trigonometria, ma, metodi usati

a parte, i risultati non cambieranno, quindi proseguendo (ed usando la Trigonometria) avremo Iapparente = Iattiva : cos-fi = 15,21 : 0,7 = 21,7 Amper.....ma vè che strano....

è lo stesso risultato che avevo ottenuto nel mio messaggio precedente moltiplicando direttamente la potenza attiva per il cos-fi 0,7 senza tutti questi passaggi.

Quindi Roberto se vuoi dare uno sguardo a qualche testo di ELETTROTECNICA, non sarò certo io a Sconsigliartelo, anche perche' così troverai suffragio di ciò che ho appena

enunciato; per quel che riguarda la nota di Adelino in merito al fatto che il carico va rifasato localmente per avere un vantaggio sulla sezione dei cavi, non l'avevo sottolineato

solo perche' girando per il FORUM non mi era sembrato che tu fossi così sprovveduto da non considerarlo implicito, comunque è vero, condensatori di rifasamento e carico vanno

assieme, e non condensatori subito a valle del Generatore, 100 metri di cavo e poi il carico.

Mi auguro questa volta di essere stato più chiaro, ad ogni modo se così non fosse resto disponibile per per ulteriori dibattiti .

[effebi]

Scusate se mi intrometto,ma vorrei fare un ragionamento fisico piu' che elettrotecnico, visto che elettrotecnico non sono :

Parlamo di risparmio di energia, o equivalentemente di potenza nell'unita' di tempo.

Quindi in motore richederà al generatore tutta l'enegia che converte in energia meccanica , piu' le perdite.

Quindi non ci sono "trucchi" o rifasamenti per risparmiare energia, a meno di non agire sulle PERDITE.

In effetti, a parità di sezione dei cavi, il rifasare direttamente al motore (localmente) potrebbe ridurre le perdite termiche sulla linea, se queste sono significative.

Dimensionando correttamente la linea per la potenza apparente, si avrebbero pero' perdite equivalenti a prima.

Le perdite nel motore saranno le stesse. In pratica i condensatori immagazzinano localmente energia, fornendola al momento opportuno a valle.

Pero' l'energia la prendono sempre dal generatore.

Quindi rifasando NON si risparmia gasolio, al massimo si risparmia sul dimensionamento linea, pagando pero' i condensatori di rifasamento.

E' chiaro che su linee di lunghezza elevata (vedi ENEL) conviene per questo motivo rifasare LOCALMENTE.

A me sembra chiaro, non so a voi. Abbiate pieta' se non sono stato matematicamente preciso o non ho tirato fuori il II principio della termodinamica....

Ciao

effebi

[roberto8303]

Io dico solo una cosa:

Se ho un gruppo da 100kva con un carico con cosf 0,8 posso prelevare dal gruppoelettrogeno 80kw perche Pattiva = Potenza Apparente * cosf

se ho sempre lo stesso gruppo da 100kva di targa e ho un carico con cosf 0,6 posso prelevare dal gruppo 60kw

ora rifasando questo carico e porto il cosf a 0,9 posso prelevare 90kw???

forse si risparmia il gasolio ma non lo si fa quando le potenze in gioco sono minime e per pochi cent di gasolio si risparmia di comprare il grupporifasamento...io sono arrivato a pensarla cosi...

[ASMO]

Mi scuso con Roberto per la mia poca sollecitudine, ma avendo dovuto coprire il turno che va dalle 13:00 alle 21:00, solo ora ho il tempo per risponderti.

allora assolvo alla tua domanda : i 100 Kva di targa di un gruppo elettrogeno (G.E.) possono significare anche 100 Kwatt se tu alla sua uscita applichi un carico puramente resistivo

da 100 Kwatt che (in quanto resistivo) ha il cos-fi uguale ad 1, e in caso di cos-fi = 1 NON ESISTE differenza di valore tra potenza attiva e potenza apparente, poichè il triangolo

delle potenze è privo del cateto verticale rappresentante la potenza reattiva, e per cui non si parla più di TRIANGOLO (visto che 1 dei 3 lati è venuto a mancare), ma di 2 segmenti

sovrapposti (P attiva e P apparente) tra loro identici.

Ora, la VERA DOMANDA E': un generatore da 100 Kwatt in questa situazione (cioè col carico resistivo applicato da 100 Kwatt) quale corrente può EROGARE ?

I = P attiva : 1,73 x 380 x cos-fi ovvero 100000 Kw : 1,73 x 380 x 1 = 152 Amper. Ed invece se usiamo i Kilovoltamper che risultato otteniamo? I = P apparente : 1,73 x 380

(nella formula con la potenza apparente non si mette MAI il cos-fi) per cui 100000 Kva : 1,73 x 380 = 152 Amper ....STESSO VALORE DI CORRENTE sia che si usi la potenza attiva

o quella apparente, per cui questa è la CORRENTE EROGABILE dal G.E. Il costruttore di G.E. li parametra in kva solo perchè non sa cosa poi gli collegherà chi lo compra.

Ora tu chiedi : Se ho un carico da 60 Kw cos-fi 0,6 lo rifaso a 0,9 posso prelevare 90 Kwatt ? allora I = 60000 watt : 1,73 x 380 x 0,6 = 152 Amper....RIFASIAMOLO a 0,9 e troviamo

I = 60000watt : 1,73 x 380 x 0,9 = 101 Amper ( NE HAI GUADAGNATI 51 ) ...Puoi aggiungere ora un carico da 30 Kwatt per arrivare ai tuoi 90 totali richiesti ?

DIPENDE dal cos-fi di questo ultimo carico, se è uguale ad 1 abbiamo 30000watt : 1,73 x 380 x 1 = 45 Amper...SI' puoi aggiungerlo poichè 101 Amper + 45 Amper fanno 146 Amper

il G.E. può dartene fino a 152 quindi ci sei dentro. Se invece dentro non ci sei a causa del basso cos-fi del carico da 30 Kwatt, te lo rifasi e rientri nuovamente nei canoni.

Ora coi tuoi stessi dati andiamo a vedere dove si annida il risparmio di carburante rifasando.

allora prendiamo il caso in cui col tuo carico da 60Kwatt a cos-fi 0,6 stai tirando al massimo nel collo del G.E. infatti P apparente = P attiva : cos-fi = 60000watt : 0,6 = 100000 va

i famosi 100 Kva . Bene quindi abbiamo visto che per produrre 60 Kwatt di lavoro utile, il G.E. è costretto a fornire tutti e 100 i suoi Kva causa al fatto che deve fornire anche

80 Kvar (Kilovoltamper-reattivi) inutili e dannosi, se infatti applichi il teorema di pitagora ai cateti 60 Kwatt ed 80 Kvar ti salterà fuori 100 Kva che è la somma vettoriale tra 60 ed 80.

Se invece portiamo rifasando il cos-fi a 0,9 avremo P apparente = 60000:0,9 = 66,6 Kva la potenza apparente è scesa da 100 Kva a 66Kva e giocoforza scenderà anche il consumo

poichè essendo diminuita anche la corrente, è diminuito lo sforzo a cui era sottoposto il G.E.

Domani debbo coprire il primo turno che va dalle 5:00 alle 13:00 per cui debbo alzarmi presto e non ho tempo per rispondere anche ad EFFEBI, ma domani sera imprevisti a parte

lo farò ....buona notte !

[roberto8303]

Grazie per la risposta sei stato molto chiaro ASmo

[Pax8]

...essendo diminuita anche la corrente, è diminuito lo sforzo a cui era sottoposto il G.E

Il consumo di combustibile non é proporzionale alla corrente erogata dal generatore, questo sia per piccoli generatori che per grandi centrali termoelettriche.

Il consumo di combustibile é legato unicamente alla fornitura di potenza attiva al carico.

Quindi rifasare il carico ha sicuramente dei vantaggi, ma tra questi non quello di dimunire il consumo di combustile.

A fare i pignoli si avrá una piccola riduzione delle perdite per effetto Joule all'interno del generatore e lungo la linea, grazie alla minore corrente circolante, quindi un piccolo risparmio di combustibile ci sará, ma non certamente nella misura data da ASMO.

[roberto8303]

quindi non conviene rifasare solo per una questione economica giusto?

[Adelino Rossi]

Il consumo di combustibile é legato unicamente alla fornitura di potenza attiva al carico.

"" il consumo di combustibile è legato alla potenza attiva erogata al carico""

mi sembra che questo l'ho detto sin dall'inizio,

non è difficile da capire.

questa discussione sta diventando ripetitiva.

basta leggere quanto già scritto.

[roberto8303]

scusa Adelino quindi tu sostieni che solo quella parte di corrente attiva influisce sul consumo, mentre la componente reattiva di qualsiasi sia l entita, no giusto?

[Adelino Rossi]

giusto

però non lo sostengo io così funzionano i generatori.

mentre la componente reattiva di qualsiasi sia l entita, no giusto?

giusto,

però la componente reattiva in pratica non può essere di qualsiasi entità ma è limitata alle prestazioni

della macchina.

roberto8303

leggiti tutto dall'inizio e riordina le idee altrimenti, ripeti, e ripetiamo, sempre le stesse cose.

[ASMO]

Allora toglietemi una curiosità : giusto un paio di mesi fa ho applicato a monte di una batteria di rifasamento da 10 Kvar di targa (400 volt) un analizzatore di rete allo scopo di

testarne le condizioni di salute, ed i dati comparsi sul display sono questi : Kwatt = 0,057 Kvar = 9,579 Kva = 9,669 Amper = 14,65 cos-fi = 0,006 .

Ora, supponiamo per assurdo di avere un gruppo elettrogeno da 10 Kva, e di applicargli questa batteria e...BASTA. Il gruppo si trova praticamente al massimo delle sue possibilità, infatti il carico da me applicatogli è da 9,669 Kva, ed il gruppo ne può fornire un massimo di 10...quindi ? mi state dicendo che con questo onere di lavoro a cui io lo sto assoggettando, il consumo di carburante è lo stesso di quando gira a vuoto, od al massimo è quello che si produrrebbe con un carico attivo da 57 watt, potenza minima rilevata dall' analizzatore in virtù del fatto che non esistono (nella pratica) condensatori ideali ? Quel poveretto sta pompando fuori tutti i suoi Kilovoltamper e consuma come un ciclomotore fermo al semaforo ???

[Benny Pascucci]

Direi che sia ora di smetterla con le ipotesi azzardate e i voli pindarici e di seguire il saggio consiglio di Adelino per quanto concerne la consultazione di un buon libro di elettrotecnica generale....

Sarebbe opportuno, aggiungo io, leggere almeno 2 pagine al giorno, il che in 10 anni equivale a qualcosa come 20 libri....

E' risaputo che:

- un generatore funzionante a vuoto, ossia senza carico elettrico collegato ai morsetti, richiede all'asse una potenza meccanica Po tale da consentirgli di sopperire alle perdite meccaniche, alle perdite nel ferro Pfe e alle perdite per eccitazione Pecc, ossia:

Po=Pm+Pfe+Pecc

- un generatore funzionante a carico richiede una potenza meccanica all'asse Pa uguale alla potenza resa P=RAD(3)VIcosfi, aumentata di tutte le perdite presenti nel funzionamento a vuoto, alle perdite joule negli avvolgimenti Pj e, a voler essere pignoli, occorre aggiungere anche le perdite addizionali Padd dovute a una non uniforme distribuzione delle correnti negli avvolgimenti dovuti ai flussi dispersi, quindi:

Pa=P+Pj+Pm+Pfe+Pecc+Padd

Questa è la teoria....

Passiamo ai voli pindarici.... ... se colleghiamo alla macchina un ipotetico carico a cosfi=0, di potenza apparente pari alla potenza nominale della macchina, come quello prospettato nell'ultimo esempio di ASMO, (a parte l'instabilità con conseguente intervento delle protezioni) si ottiene che:

P=0 (circa) essendo il cosfi=0 (circa)

Pj sono le perdite nel rame corrispondenti al carico nominale (aumentano col quadrato della corrente)

Pm restano invariate rispetto al funzionamento a vuoto

Pfe aumentano in conseguenza dell'aumento della corrente

Padd aumentano in conseguenza dell'aumento della corrente

pertanto, nel passaggio da vuoto a carico, anche in presenza di un carico che assorbe una potenza attiva irrisoria, la potenza meccanica richiesta all'asse aumenta poichè la macchina è costretta ad erogare una corrente corrispondente alla sua corrente nominale.

Ritornando coi piedi per terra.... ...se consideriamo un carico generico I1 con un certo cosfi poniamo 0,6, oltre alle potenze di cui sopra la macchina richiederà all'asse la fornitura di una ulteriore potenza meccanica P=RAD(3)V*I1*0,6, ovvio che, se rifasiamo, il carico rifasato richiederà all'alternatore una corrente I2<I1, quindi una potenza meccanica P=RAD(3)V*I2*0,9 uguale alla precedente, ma, nel contempo la riduzione della corrente da I1 a I2 comporterà la riduzione di Pj, Pfe, Padd e quindi della potenza meccanica da fornire all'asse Pa.

Indubbiamente il rifasamento avrà un effetto benefico sul consumo di combustibile, conseguente, però, ad una riduzione delle correnti erogate dalla macchina e quindi delle perdite ad esse imputabili.

Modificato: 5 giugno 2009 da Benny Pascucci