D: Come viene definito, calcolato e ottimizzato il Q per i test sul campo?
A: Q=X_L / R=energia immagazzinata/energia dissipata × 2π. Determina l'amplificazione della tensione e il risparmio energetico in ingresso.
Componenti della resistenza totale R:
• Rame del reattore: 40–60%. Perdite principali: 15–25%. Resistenza al piombo: 5–10%.
• Carico dielettrico (tanδ): 10–25%. Corona/PD: 0–5%.
Valori Q tipici per carico:
|
Tipo di carico |
Capacità |
Tipico Q |
|
Trasformatore di potenza |
5–20 nF |
30–60 |
|
GIS/sottostazione |
1–50 nF |
40–100 |
|
Cavo MT (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5 chilometri) |
1–5 μF |
15–30 |
|
Statore del generatore |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
Banco di condensatori |
10–100 μF |
10–20 |
Q rispetto alla potenza in ingresso (per uscita da 500 kVA):
Q=10 → 50 kW (diesel di grandi dimensioni)|Q=30 → 16,7 kW (media generazione)
Q=50 → 10 kW (piccola generazione)|Q=80 → 6,25 kW (rete)|Q=100 → 5 kW (rete)
Fattori che influenzano Q:
• Reattore: traferro maggiore → Q inferiore. Utilizzare acciaio a grani orientati-. Filo litz > 200 Hz.
• Frequenza: f più alta → Q più bassa (effetto pelle).
• Carico: C più alto → Q più basso. Tensione: V più alto → Q più basso (perdita corona).
Stima del campo: Q_est ≈ 1/(tanδ_specimen + tanδ_reactor).
Se tanδ_specimen=0.005 e tanδ_reactor=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ Per il dimensionamento del generatore, assumere sempre una Q inferiore del 20% rispetto a quella nominale.