L’industria moderna sta diventando sempre più automatizzata e la sensibilità dei processi industriali al Power Quality è in continuo aumento. Le problematiche di Power Quality possono provocare problemi e danneggiamenti alle apparecchiature, fino a interrompere il ciclo produttivo nei casi più gravi. Nel punto di connessione alla rete, l’energia prelevata, pur nell’ambito delle prescrizioni normative, può non essere ottimale all’utilizzo. Acquistiamo l’energia senza poterne negoziare la qualità che ci serve. Prezzo e qualità dell’energia sono spesso aspetti complementari; insieme definiscono il valore attribuito al consumo di energia elettrica.

In pratica la tensione non è mai perfetta.

Se la qualità dell’elettricità fornita agli impianti scende al di sotto di un certo livello, le apparecchiature non funzionano più correttamente ed è probabile che si verifichino problemi. L’incidenza totale dei costi imputabili a cattivo Power Quality è fino al 4% del fatturato annuo dell’azienda, con circa il 60% di tali costi causati da buchi di tensione (fonte: Leonardo Energy).

Il costo causato da un  buco di tensione è solitamente inferiore al costo di un’interruzione di tensione, sia breve che lunga, ma i buchi sono molto più frequenti. Mentre un’interruzione interesserà tutti i processi (non protetti), i buchi di tensione possono interessare solo quelli più sensibili.

Molte aziende richiedono la stabilizzazione della tensione o della potenza piuttosto che l’energia di back-up in caso di interruzione, fornita dagli UPS. Nei casi in cui non è necessaria una energia di back-up, un condizionatore di tensione fornisce una protezione superiore e funzioni di Power Quality aggiuntive, come protezione da sovra/sottotensione, da fluttuazioni di tensione, da abbassamenti e cali.

Inoltre, la protezione di un intero impianto con UPS può essere molto costosa, a causa della batteria e dei suoi costi di manutenzione.

La soluzione giusta è il “SAG compensator”.

 

Cosa sono i buchi di tensione?

Improvvisa riduzione della tensione: il valore della tensione disponibile risulta essere tra il 90 % e il 5% della tensione nominale; la durata di questi eventi è tra 10ms e 1min. La maggior parte dei buchi di tensione ha durata < 1s e riduzione del 60% della tensione nominale. Per un determinato impianto, il numero stimato di buchi in un anno può variare da poche decine a migliaia.

I buchi sono causati generalmente dall’inserzione di grossi carichi, sia nell’impianto sito interessato sia in un altro impianto collegato alla stessa linea elettrica; o guasti in altri rami della rete elettrica.

Le unità di comando motori, compresi quelli a velocità variabile, sono particolarmente sensibili alle microinterruzioni, come anche le apparecchiature di elaborazione dati e i sistemi di controllo informatizzati che possono subire perdite di dati e tempi di fermo prolungati.

 

Perché sono importanti i buchi di tensione

Più l’apparecchiatura è moderna e più elettronica è richiesta, più gravi sono i problemi causati dai buchi di tensione. Con il crescente numero di fonti di energia rinnovabile, aumentano anche le diminuzioni di energia, le fluttuazioni e le deviazioni di frequenza.

Esempi di costi dovuti ai buchi di tensione sono:

– Costi per personale improduttivo a causa della fermata improvvisa del ciclo di produzione.

– Costi per materie prime e produzione persi.

– Costi per danni e/o malfunzionamenti dei macchinari (riparazioni, noleggio temporaneo di nuovi).

– Sanzioni contrattuali.

– Sanzioni per danni all’ambiente.

– Aumento dei costi generali di assicurazione.

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SAG COMPENSATOR

Oxygen

Ortea
Manufactured by: Ortea
Model: Oxygen
Product ID: 5512
trifase
200-3200kVA

ODYSSEY

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Range variazione tensione in ingresso
Oxygen 10-40:±10% cont. / -40% per 1 min. (100% Vout)
Oxygen 15-50:±15% cont. / -50% per 1 min. (100% Vout)
Caratteristiche standard
Regolazione della tensionecontrollo con IGBT (tecnologia a doppia conversione)
Stabilizzazione della tensioneControllo a fasi indipendenti
Tensione di uscita nominale disponibile*380-400-415V (440-460-480V**)
Precisione della tensione di uscita±0,5%
Frequenza50Hz ±5% o 60Hz ±5%
Tempo di correzione
Variazione di carico ammissibileFino al 100%
Sbilanciamento di carico ammissibile50%
RaffreddamentoVentilazione forzata
Temperatura ambiente0/+40°C
Massima umidità relativa<95% (non condensante)
Sovraccarico ammissibile150% per 1 minuto (alla tensione nominale di ingresso)
ColoreRAL 9005
Grado di protezioneIP21
Strumentazione10" color touch panel, multilingue (su richiesta replicabile a distanza tramite software dedicato connesso allo stesso network - Ethernet)
InstallazioneInterno
Sistema di communicazioneMODBUS RTU (RS485)
Protezione da sovratensioneScaricatori classe I in entrata Scaricatori classe II in uscita
ProtezioniBy-pass di protezione (automatico)
* La tensione nominale può essere selezionata scegliendo uno dei valori indicati. Tale scelta imposta il nuovo valore nominale come riferimento per tutti i parametri dello stabilizzatore.** Solo per frequenza 60Hz.
Accessori
  • Interruttore automatico in ingresso
  • Protezione di corto circuito in uscita
  • Linea di by-pass manuale
  • Trasformatore di isolamento in ingresso
  • Filtri EMI/RFI
  • Grado di protezione IP54 indoor / outdoor
Oxygen, grazie ad un adeguato dimensionamento dei componenti di potenza e a una notevole velocità di risposta ( L'energia richiesta viene prelevata direttamente dalla rete. La compensazione della tensione sull'avvolgimento primario del trasformatore buck / boost viene effettuata dagli interruttori statici IGBT controllati da un microcontrollore. Il sistema controlla la tensione di uscita e l'apertura o la chiusura dei contatti IGBT garantendo la migliore regolazione. L'utilizzo della tecnologia a doppia conversione garantisce l'isolamento dai disturbi e dalle distorsioni della rete e, insieme all’utilizzo dei condensatori elettrolitici, consente di realizzare macchine per carichi elevati. Il Sag Compensator può operare con un intervallo di variazione del carico per ciascuna fase da 0 a 100%, non è influenzato dal fattore di potenza del carico e può funzionare con o senza il neutro. Oxygen può funzionare con diverse tensioni di ingresso e, di conseguenza, di uscita (380V o 415V) rispetto a quella nominale (400V). I componenti principali sono:
  • Schede elettroniche di controllo basate su microcontrollore IGBT che gestiscono il sistema in termini di regolazione e gestione degli allarmi. Tali schede confrontano il valore della tensione di uscita con quello impostato: se viene rilevata una differenza, generano la compensazione necessaria per riportare la tensione di uscita al valore nominale (a condizione che detta differenza cada nell'intervallo di lavoro).
  • Unità di conversione (raddrizzatore CA / CC e inverter CC / CA):Raddrizzatore: converte la tensione fase-neutro della rete CA in corrente continua mediante un ponte IGBT completamente controllato. Il raddrizzatore è dimensionato per alimentare l'inverter a pieno carico.Inverter: converte la tensione continua proveniente dal raddrizzatore in tensione alternata, stabilizzata in ampiezza. L'inverter utilizza la stessa tecnologia IGBT del raddrizzatore.
 
  • Interruttore statico di by-pass interno che consente l'alimentazione del carico in caso di guasti.
  • Trasformatore buck/boost per aggiungere o sottrarre la tensione necessaria per compensare le fluttuazioni della rete.
  • Touch Display.
  L'interfaccia utente viene creata utilizzando un “touch display” (10 ") multilingue; attraverso il menu di selezione è possibile visualizzare i valori elettrici e impostare i parametri operativi dello stabilizzatore. È anche possibile comunicare con il componente elettronico tramite il bus seriale RS485 utilizzando il protocollo Modbus RTU. L'armadio standard è metallico con colore RAL9005 e grado di protezione IP21.
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