Uma viagem pelas instalações elétricas. Conceitos & aplicações

Transcrição

1 Uma viagem pelas instalações elétricas. Conceitos & aplicações

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. Filial 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 Seção do condutor: 10mm²

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 Sobretensões temporárias

19 Sistema fotovoltaico Fonte: Real Solar

20 Seleção de DPS para sistemas fotovoltaicos

21 Risco de descarga indireta Os DPS 2 e 4 não serão necessários se a distância entre o inversor e o painel fotovoltaico for menor que 10m.

22 Risco de descarga direta Para raio isolado

23 Risco de descarga direta Para raio isolado O DPS 2 não será necessário se o inversor estiver localizado junto ao quadro de distribuição de circuitos, conectado à mesma barra de terra do quadro, com comprimento de cabo menor que 0,5m.

24 Risco de descarga direta Para raio conectado ao sistema fotovoltaico

25 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)

26 Risco de descarga direta Para raio conectado ao sistema fotovoltaico Os DPS 2 não será necessário se o inversor estiver localizado junto ao quadro de distribuição de circuitos, conectado à mesma barra de terra do quadro, com comprimento de cabo menor que 0,5m.

27 Seleção de DPS ONDE: Z A1...Z A2 : Impedância dos condutores de descida Z PE : Impedância da ligação equipotencial TAL: Barra de equipotencialização local Z 1...Z 2 : Impedância dos condutores em corrente continua I 1..I 2 : corrente de descarga na linha de corrente contínua drenada pelos DPS 1,2 I Total : corrente de descarga total drenada pelo pelo DPS 3 I 4...I 7 : corrente de descarga drenada pelo DPS instalados nas linhas de energia em corrente alternada

28 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

29 Planta de geração fotovoltaica

30 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

31 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

32 Detalhe instalação lado DC L1 e L2 devem ter comprimento menor que 0,5m

33 Tipo de conexão Sistema isolado

34 Tipo de conexão Sistema aterrado

35 Esquema de conexão 5410

36 Esquema de conexão

37 Esquema de conexão

38 OBRIGADO Wagner Almeida Barbosa - (31)