APLICAÇÃO DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. Wagner Barbosa

Transcrição

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2 APLICAÇÃO DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Wagner Barbosa

3 OBJETIVOS A Clamper Critérios para especificação de DPS DPS em sistemas fotovoltaicos

4 A CLAMPER A Clamper é uma companhia S.A. de capital fechado estabelecida em Matriz localizada em Lagoa Santa (região metropolitana de Belo Horizonte), no estado de Minas Gerais Brasil. Unidade no México-DF; Atuação em todo Brasil e em outros 15 países da América Latina e na África, além dos EUA. Fabricante especialista em Dispositivos de Proteção contra Surtos - DPS.

5 QUEM SOMOS A Clamper tem um histórico de mais de 25 anos de êxito na fabricação de DPS e no desenvolvimento de soluções para a proteção de equipamentos profissionais ou residenciais. Possuímos Laboratório próprio para ensaios em DPS através de geradores que reproduzem o efeito elétrico dos raios e dos surtos. Produzimos mais de 300 modelos de DPS para aplicação nos segmentos de energia, óleo e gás, automação, telecomunicações, dentre outros.

6 CERTIFICADOS ISO 9001:2008 Sistema de Gestão da Qualidade ISO 9001: QM08 DPS certificados segundo UL, CIDET, NOM/ANCE, Anatel, NBR/IEC

7 CRITÉRIOS PARA ESPECIFICAÇÃO DE UM DPS Classificação do DPS em função da aplicação/instalação (I, II, III). MCOV - Máxima tensão de operação contínua. Suportabilidade dos equipamentos a surtos elétricos. Nível de proteção. Sobrecorrente (Capacidade de curto circuito). Sobretensão temporária.

8 COMPARATIVO ENTRE AS FORMAS DE ONDA Classe I 10/350µs Classe II 8/20µs

9 SUPORTABILIDADE DOS EQUIPAMENTOS A SURTOS ELÉTRICOS Tabela 31 ABNT NBR 5410: Suportabilidade a impulso exigível dos componentes da instalação.

10 SUPORTABILIDADE DOS EQUIPAMENTOS A SURTOS ELÉTRICOS U OC max (V) Módulo Classe B - Isolação básica Suportabilidade a tensões impulsivas V s (kv) Inversor Outros equipamentos Módulo Classe A - Isolação reforçada 100 0,8 0,8 1, ,5 2,5 1,5 2, ,5 (mínimo) 2,

11 NÍVEL DE PROTEÇÃO - UP

12 INFLUÊNCIA DO COMPRIMENTO DOS CABOS DE CONEXÃO

13 INFLUÊNCIA DO COMPRIMENTO DOS CABOS DE CONEXÃO A tensão residual total (U REST ) é a soma da tensão residual dos cabos conectados ao DPS somada à tensão residual (U RES ) do DPS

14 INFLUÊNCIA DO COMPRIMENTO DOS CABOS DE CONEXÃO Condutor mínimo: Classe I: 16mm 2 Classe II: 4mm 2

15 ANÁLISE EXPERIMENTAL

16 ANÁLISE EXPERIMENTAL O pico de corrente medido, à esquerda, é de 100 ka e o pico de tensão medido, à direita, é de 6,8 kv.

17 SOBRECORRENTE

18 SISTEMA FOTOVOLTAICO

19 SELEÇÃO DE DPS PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

20 RISCO DE DESCARGA INDIRETA Os DPS 2 e 4 não serão necessários se a distância entre o inversor e o quadro e entre o inversor e o painel fotovoltaico for menor que 10m.

21 RISCO DE DESCARGA DIRETA PARA RAIO ISOLADO

22 RISCO DE DESCARGA DIRETA PARA RAIO CONECTADO AO SISTEMA FOTOVOLTAICO

23 Distribuição das correntes

24 SELEÇÃO DE DPS A parcela da corrente que será drenada via DPS dependerá: Do nível de proteção do sistema de proteção de descargas atmosféricas Da resistência de aterramento Do número de condutores de descida do para raios Da distância entre os painéis e o inversor e barra de aterramento local Da impedância do DPS (Curto circuitante ou limitador de tensão)

25 SELEÇÃO DE DPS PARA CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA Número de condutores de descida Nível de proteção do SPDA - Corrente de descarga < 4 4 Valores mínimos de I n em onda 8/20µs e I imp em onda 10/350 µs para seleção de DPS I DPS1 =I DPS2 I 8/20 // I 10/350 ka I DPS3 = I DPS1 +I DPS2 = I Total I 8/20 // I 10/350 ka I DPS1 =I DPS2 I 8/20 // I 10/350 ka I DPS3 = I DPS1 +I DPS2 = I Total I 8/20 // I 10/350 ka I II III e IV 200kA 150kA 100kA 17 / / / 5 20 / 10 12,5 / 7,5 25 / 15 7,5 / 3,75 15 / 7,5 8,5 / 5 17 / 10 5 / 2,5 10 / 5

26 PLANTA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA

27 SELEÇÃO DO DPS A corrente parcial de descarga dependerá: Do nível de proteção do SPDA Da resistência de aterramento. Resistência de aterramento elevada resultará em correntes mais elevadas para os DPS instalados nas linhas de corrente contínua Da dimensão da malha (mesh) Da impedância do DPS Do tipo de inversor utilizado: Centralizado ou distribuído. No caso de sistema centralizado, a corrente parcial de descarga será drenada pelo DPS instalado na linha de corrente contínua. No caso de sistema com inversores distribuídos, a corrente parcial será drenada pelos DPS instalados nas linhas de corrente alternada

28 VALORES ESTIMADOS DE I N E I IMP EM DC DPS conectado nas linhas de corrente contínua I imp em ka (10/350 μs), I n em ka (8/20 μs) DPS tipo comutador Nível de proteção do SPDA - Corrente de descarga em onda 10/350 μs DPS tipo limitador de tensão de tensão (spark gap) I 10/350 I 8/20 I 10/350 Cada modo (ka) I Total (ka) Cada Cada modo I Total (ka) modo I Total (ka) (ka) (ka) III e IV 100kA

29 DETALHE INSTALAÇÃO LADO DC L1 deve ter comprimento menor que 0,5m

30 TIPO DE CONEXÃO SISTEMA ISOLADO Conexão em estrela Conexão em triângulo Conexão em modo comum

31 TIPO DE CONEXÃO SISTEMA ATERRADO

32 LIVRO CLAMPER

33 OBRIGADO Wagner Almeida Barbosa - (31)