Per un gruppo italiano leader nella produzione di carte, Ortea ha fornito un sistema di rifasamento automatico Multimatic FV con reattanza di sbarramento. Il sistema è stato progettato su misura per impianti industriali caratterizzati da elevata distorsione armonica.
PERCHÉ LE CARTIERE GENERANO FORTE DISTORSIONE ARMONICA (E COME RIDURLA)
Nel processo cartario convivono numerosi carichi elettrici non lineari: motori asincroni con inverter utilizzati nelle fasi di formazione, pressatura ed essiccazione; pompe del vuoto, ventilatori e raffinatori regolati tramite VFD; sezioni di taglio o avvolgimento con dinamiche rapide e rigenerazione; alimentatori impulsivi dedicati ad ausiliari come illuminazione, IT/OT o sistemi UPS. Questi dispositivi assorbono correnti non sinusoidali, che si propagano nella rete interna causando un aumento significativo della distorsione armonica di corrente (THD‑I). L’impedenza della rete trasforma tale distorsione in distorsione di tensione (THD‑V).
LE CONSEGUENZE TIPICHE DELLA DISTORSIONE ARMONICA INCLUDONO
- surriscaldamenti,
- scatti intempestivi delle protezioni,
- vibrazioni meccaniche,
- maggiori perdite e malfunzionamenti dei sistemi di controllo.
La mitigazione efficace in quadri BT di stabilimento richiede un approccio combinato: un rifasamento automatico che mantenga il cosφ in un range ottimale e reattanze di sbarramento (detuned) che disaccoppino i condensatori dalle armoniche dominanti. È fondamentale selezionare correttamente la frequenza di accordo, 135Hz in questo caso, per evitare fenomeni di risonanza e garantire un’efficace attenuazione delle armoniche tipiche (5ª, 7ª, 11ª) generate dai VFD a 6/12 impulsi.
LA SOLUZIONE FORNITA: MULTIMATIC FV, ACCORDO 135Hz
Dati tecnici principali richiesti dal cliente e dalla fornitura:
- Modello: Multimatic FV35V (banco rifasamento con reattanza di sbarramento, top di gamma).
- Tensione di esercizio (Ue): 400 V
- Tensione nominale banchi (Un): 550 V
- Frequenza: 50 Hz.
- Frequenza di accordo: fD = 135 Hz (fattore N = 2,7).
- Tolleranza armonica: THD-Ir% = 100%
- Tolleranza armonica: THD-Vr% ≤ 25% (idoneo a funzionare anche in reti con elevata distorsione di tensione).
- Obiettivo d’impianto: riduzione del THD-V sul bus fino a ≤ 8% (valore target progettuale, dipende dallo spettro armonico e dall’impedenza della rete).
- Potenza installata: 640 kvar a 400 V.
Caratteristiche costruttive e dotazioni della fornitura:
- Grado di protezione: IP4X; ingresso cavi dal basso; dimensioni 1830x675x2360 mm.
- Regolatore: 8BGA (controllo automatico dei gradini) con sezionatore a bordo e accessorio MCP5; tensione ausiliari 110 V.
- Corrente di cortocircuito ammissibile: 25 kA / 0,3″.
Nota tecnica: l’accordo a 135 Hz disaccoppia i condensatori dalle armoniche basse (in particolare 5ª e 7ª), evita fenomeni di risonanza e limita la corrente armonica che penetrerebbe nel banco, stabilizzando il fattore di potenza anche in presenza di VFD numerosi e carichi fortemente dinamici.
RISULTATI OTTENUTI
Il sistema ha garantito un cosφ stabile e una riduzione delle penali in bolletta, anche in condizioni di carico parziale. La THD‑V sulla sbarra principale è stata portata verso la soglia target (≤8%), con conseguente diminuzione delle perdite addizionali e dei surriscaldamenti. Gli azionamenti (drive) e le apparecchiature sensibili risultano più affidabili, con minori fermi impianto non programmati. Il quadro è scalabile e manutenibile: regolazione automatica a gradini, diagnostica integrata nel regolatore e struttura IP4X adatta a reparti industriali gravosi.
L’ESPERIENZA ICAR NEL RIFASAMENTO
Ortea progetta e realizza sistemi di rifasamento su misura con il know‑how del marchio ICAR, presente sul mercato da oltre 50 anni. Offriamo soluzioni che vanno dalle configurazioni tradizionali ai banchi con reattanza di sbarramento. Affrontiamo le esigenze energetiche di settori energivori come carta, acciaio, vetro, chimica. La nostra metodologia prevede un dimensionamento personalizzato, selezione accurata dei componenti (condensatori, reattanze, protezioni) e ottimizzazione sul reale profilo armonico del sito. L’obiettivo è garantire massima continuità operativa, qualità dell’energia e un TCO ottimizzato per l’intero ciclo di vita dell’impianto.
FAQ
- Perché scegliere l’accordo a 135Hz in cartiera?
L’accordo a 135Hz rappresenta un compromesso efficace: disaccoppia i condensatori dalle armoniche 5ª e 7ª tipiche dei VFD e riduce le correnti armoniche dirette al banco, minimizzando il rischio di risonanza sulla sbarra. - Il rifasamento con reattanza elimina tutte le armoniche?
Il sistema riduce la propagazione delle armoniche basse verso i condensatori e migliora il profilo di tensione. Per armoniche più elevate o condizioni estreme si possono valutare filtri attivi o accordi aggiuntivi. - È sempre possibile raggiungere THD‑V ≤8%?
THD‑V ≤8% è un obiettivo realistico, ma dipende dallo spettro armonico, dall’impedenza di rete e dalla potenza dei carichi. La verifica avviene attraverso campagne di misura pre/post intervento e tarature mirate. - Qual è il vantaggio pratico per una cartiera?
Meno allarmi e fermi impianto, vita utile superiore per cavi, trasformatori e motori, bollette ridotte grazie a un cosφ corretto e a minor perdite.
