Discussione: Neutro del trasformatore in cabina di campo: a terra o isolato?

Sto progettando un impianto che prevede l’uso di n° 4 inverter da 165 kW senza trasformatore.
Gli inverter, tramite un quadro di distribuzione in BT, fanno capo ad un trasformatore da 800 kVA.
Il neutro del trasformatore non è distribuito, tutti gli interruttori, generale di macchina e divisionali degli inverter sono tripolari.
Il mio dubbio riguarda lo stato del N, se è meglio tenere il centro stella del trasformatore isolato da terra o metterlo a terra.
In giro ho visto entrambe le soluzioni. L’ufficio tecnico della casa costruttrice degli inverter mi dice che per loro è inessenziale, anche se propende per la messa a terra per una maggiore garanzia di stabilità delle tensioni secondarie.
Gradirei un parere da qualcuno più esperto.
grazie

Ti posso dire la mia, in particolare:
penso che sia meglio collegare il centro stella a terra e poi collegare le masse e il neutro al centro stella (diciamo che otterresti un TN-S locale - lato fv).
Il perchè di questa soluzione per quanto mi riguarda risiede nel fatto che un eventuale guasto ad esempio sui moduli verrebbe sentito di sicuro dai magnetotermici differenziali posti a rincalzo della protezione interna degli inverter. Nel caso del sistema IT i differenziali avrebbero un po di difficoltà a sentire una corrente di dispersione di natura capacitiva(molto bassa) e anche vero che questi differenziali agiscano da rincalzo ad una protezione di dispersione a terra interna agli inverter. Penso che in entrambi i casi sia importante la perfetta messa a a terra della massa dei moduli.
Approfitto per fare un altro ragionamento, nel caso di guasto sul trafo , ti allego uno schema, molto di massima, per far vedere come secondo me potrebbe avvenire la richiusura di un guasto sulla carcassa del trafo. Mi fai sapere cosa ne pensi. il guasto sarebbe un cto .-cto fase neutro in quanto la fase andando sulla carcassa che a sua volta e a terra porrebbe neutro (a terra) e fase in cto cto. .

Adesso leggo l'immagine.
La mia situazione è un po' diversa. Io all'interno della cabina ho usato solo dei magnetotermici, sia sulle alimentazioni dei singoli inverter che come generale di macchina. Per guasti a terra all'interno della cabina i circuiti di guasto sono di lunghezza ridotta e bassa impedenza, e la corrente di guasto a terra, elevata, viene interrotta dai relè magnetici degli interruttori. Per guasti a terra sul lato continua sono in un sistema IT, con allarme al 1° guasto dato dal sistema di controllo degli inverter.
Non ho voluto usare differenziali perché lo stabilimento, che lavora cereali, è infestato dai topi che temo mi possano dare problemi con gli isolamenti verso terra dei cavi.
Ovviamente quanto sopra vale se metto a terra il centro stella del trasformatore realizzando un sistema TN-S. Se tengo il neutro isolato ho un sistema IT anche sul lato in alternata.
Dai tecnici della casa costruttrice degli inverter ho avuto indicazioni contrastanti. Uno mi dice che è meglio tenere il N isolato per un non meglio precisato problema di armoniche (ne sai qualcosa?) un altro mi consiglia di metterlo a terra per stabilizzare la terna di tensioni secondarie.
Che ne pensi?

OK!
suppongo tu abbia usato degli inverter senza trafo (visto che lo hai già in cabina); quindi il sistema elettrico, se metti a terra il centro stella, e poi ci connetti le masse dei pannelli e dell'inverter ottiene un TN-S complessivo (che è poi lo schema che ti ho postato io ) perchè parli di un IT lato continua?
Il fatto che tu abbia utilizzato dei magnetotermici è ok, ma hai verificato che nel caso di un guasto per esempio sui pannelli questa corrente di guasto faccia intervenire i magnetotermici? riesci a postare uno schizzo di massima dello schema?
ciao e grazie

Hai ragione, ho detto una fesseria: se l'inverter è senza trafo il sistema fotovoltaico è un'estensione della rete e, se questa ha un punto a terra (il centro stella del trafo in cabina), anche il sistema fotovoltaico sarà connesso a terra.
In caso di guasto a terra sul lato in c.c. l'anello di guasto credo che sia quello che indico nell'immagine allegata.
Trattandosi di un circuito di distribuzione la corrente di guasto a terra deve essere interrotta entro 5 s. La I5s di un interruttore da 400 A (quello che ho a monte dell'inverter da 165 kW, tarato a 250 A) nella migliore ipotesi (regolazione al minimo) è pari a 1.5 Ir=375 A. Quindi per garantire l'apertura entro 5 s la Zg dell'anello di guasto dovrebbe essere inferiore a 230/375=0.6 Ohm.
Trovo abbastanza problematico il calcolo dell'impedenza dell'anello di guasto (ho diversi tratti di varia lunghezza e sezione) ma dubito che con le sezioni e le lunghezze in gioco possa contare sempre su un valore così basso della Zg. Per cui mi vengono dei dubbi sulla mia scelta di non usare i differenziali affidando l'aperura del circuito ai relè magnetici.
A questo punto ho due opzioni:
- mettere a terra il N del centro stella del trafo ed utilizzare protezioni magnetotermiche diff.li a monte degli inverter
- mantenere il N isolato ed usare i magnetotermici. In questo caso devo controllare l'isolamento per segnalare il 1° guasto a terra.
A questo scopo è sufficiente il controllo sull'isolamento effettuato dagli inverter (ognuno sulla sua parte di campo) oppure è opportuno installare un dispositivo generale di controllo dell'isolamento?
Che ne pensi?

Allora, ti posso dire che negli impianti che sto seguendo, tutti con trafo di isolamento, io mi affido al sistema TN-S, mi è capitato di vedere un impianto da 100 kWp su serra esistente e in quel caso avevano utilizzato a monte del trafo (lato pannelli FV) un sistema IT. Loro si sono affidati al dispositivo di rilevazione dell'inverter. Certo è, che bisogna collegare a terra, in maniera scrupolosa le carcasse dei moduli fv o le loro strutture se si vuole che il sistema di controllo degli inverter funzioni correttamente.
Mi è capitato in un impianto molto più grande oltre il MWp con cabine di trasformazione e numerosi inverter centralizzati che l'impresa installatrice avesse inserito anche un controllo di isolamento generale, pur utilizzando un sistema TN-S.
Tu hai 4 inverter forse nn è così problematica la cosa e quindi ti potresti affidare tranquillamente al sistema di rilevazione guasti interno all'inverter che lo disconnette in automatico.
magari sentiti anche con chi costruisce gli inverter, per capire in quali tipi di sistemi elettrici possono essere inseriti. su sito di sma, ad esempio, alla sezion e downolad trovi un documento che ti dice quali sono gli invertr che sono adatti al tipo di rete.
P.s. NN riesco col pc che ho a casa a vedere il tuo allegato, è colpa del pc e dei programmi installati, quindi nn ti posso rispondere su questo.
Ciao.
Gianluca

Originariamente inviata da Franco140751

Sto progettando un impianto che prevede l’uso di n° 4 inverter da 165 kW senza trasformatore.
Gli inverter, tramite un quadro di distribuzione in BT, fanno capo ad un trasformatore da 800 kVA.
Il neutro del trasformatore non è distribuito, tutti gli interruttori, generale di macchina e divisionali degli inverter sono tripolari.
Il mio dubbio riguarda lo stato del N, se è meglio tenere il centro stella del trasformatore isolato da terra o metterlo a terra.
In giro ho visto entrambe le soluzioni. L’ufficio tecnico della casa costruttrice degli inverter mi dice che per loro è inessenziale, anche se propende per la messa a terra per una maggiore garanzia di stabilità delle tensioni secondarie.
Gradirei un parere da qualcuno più esperto.
grazie

buongiorno a tutti,

anch'io credo di avere un "problemino" relativo quantomeno ad una parte di tematica trattata dal topic (impianto FV e trafi MT).
In particolare al parallelo SI, parallelo NO dei trafi che devo risolvere velocemente.
Sto svolgendo il mio primo progetto esecutivo di un impianto FV da 450 KWp da allacciare in MT entro agosto 2011 e le mie competenze elettriche in fatto di norme per la MT non sono fantastiche. Fino ad ora ho gestito progetti sotto i 100 KWp.
Vengo al dunque:
- i 3 x trafi tutti da 400 KVA presenti in cabina MT non sembrano essere collegati in parallelo tra loro ma hanno ognuno un proprio magnetotermico (da 630 A) sul secondario al quale fanno capo le varie utenze dell'azienda.
- i dati di targa raccolti sono, salvo errori di lettura:
TRAFO ANNO CABLAGGIO AVVOLGIMENTI RAPPORTO TRASF
1 1984 Yyn11 15 KV/0,4 KV
2 1989 Dyn11 15 KV/0,4 KV
3 2006 Yyn11 15 KV/0,4 KV

- la tensione di c.c. non ho potuto avere conferma che sia il 6% anzichè il 4% oppure il viceversa ...
- la corrente di impiego dell'impianto FV è di 649 A mentre la I nominale del TRAFO 3 è di 577 A.
- posso sovraccaricare uno solo dei 3 trafi (il più recente) collegandogli direttamente il FV per fasrgli svolgere la funzione del trafo innalzatore in contemporanea al servizipo tradizionale ?
- in altre parole: il trafo può funzionare al contrario ?
- oppure è necessario fare il parallelo dei 2 dello stesso gruppo Y-yn11 ? Ci sarebbe un 13% circa di sovraccarico "teorico" visto che comunque nell'impianto FV ci sono anche le perdite dovute ai rendimenti degli inverter, per la caduta di tensione, ecc,ecc,.
- visto che l'azienda ha un consumo annuale molto più elevato (circa 3700 MWh/anno con una potenza contrattuale installata di 1300 KW) di quanto l'impianto FV produrrà (456 MWh/anno), è realistico pensare che durante le giornate lavorative tutta l'energia prodotta dall'impianto FV in BT venga direttamente assorbita a valle del contatore UTF senza venire "innalzata" a 15 KV.
Inversamente durante l'weekend quando non ci sono carichi elettrici significativi, l'energia prodotta dal FV deve essere immessa in rete in MT, quindi facendo lavorare il (i) trafi.
cosa è più sensato pensare di fare ?
- è possibile fare il parallelo dei trafi "part time" ? cioè solo quando c'è effettivamente flusso di corrente dall' FV (a livello BT) che deve essere ceduto in rete in MT ?
- mi riferisco al "servizio separato" con congiuntore di sbarra sul lato BT per il trasferimento dei carichi di cui ho sentito parlare in un altro forum
- in caso di parallelo, visto che 2 dei 3 comunque hanno lo stesso rapporto di trasformazione ed appartengono alla stesso gruppo, serve l'installazione di qualche interfaccia di protezione alla correnti di guasto ? quali ? devo conoscere TUTTE le attuali utenze dello stabilimento in modo da calcolare la somma delle I c.c.

ringrazio anticipatamente tutti quelli che vorranno rispondermi

cordialmente

dario58
0 1

Messaggi: 1

Iscritto il: 4 ago 2011, 20:31

• Messaggio privato

...E provare a "spaccare" l'impianto, tipo 200 KWp in un trafo e altri 250 kWp in un altro trafo.

Originariamente inviata da gianlucalilliu

...E provare a "spaccare" l'impianto, tipo 200 KWp in un trafo e altri 250 kWp in un altro trafo.

buonasera gianlucalilliu, mi fa piacere constatare che c'è qualcun altro al pc e non sono tutti sotto l'ombrellone e pertanto ti ringrazio per la tempestività nel rispondere....
Già ENEL un mese fa in sede di valutazione della domanda di connessione aveva proposto di "spezzare in due" l'impianto lasciando intravvedere problemi di reperibilità del misuratore di energia da 450 KW ma la mia committenza (che ha venduto l'impianto al cliente finale) ed io, avevamo risposto che lo stato avanzato della progettazione ed esecuzione dei lavori non permetteva un cambiamento progettuale così radicale e pertanto si sarebbe andati avanti con 450 KWp da portare tutti assieme in cabina MT/BT con un "tragitto" di circa 100 m dai 4 x inverter tramite cavo da 240mm2 (2 corde per fase) + 1 x neutro + 1 x terra = totale 8 cavi da 240 mm2 (cioè circa 800 metri).
Ora però la problematica di avere un lay-out impiantistico riguardante 3 x trafi da 400 KVA e di non poter toccarli e renderli indipendenti mi impone di "trovare" una possibile configurazione di compromesso nel giro di 48 ore utilizzando quello che c'è (3 trafi da 400 KVA con le carateristiche elettriche già elencate).

Grazie comunque per gli "spunti" di riflessione ....

Dario, oltre a una eventuale soluzione impiantistica hai provato a:

1) calcolarti esattamente le perdite fino ai trafi, gia con una perdita del 10% arrivi quasi a 400 kWp;

2) non è che per caso hai usato inverter sottodimensionati e quindi hai dei tagli di potenza considerevoli lato AC?

so che magari sono risposte un po veloci ma la situazione mi sembra di quelle all'ultimo respiro.
Gianluca

I trasformatori sono in olio o in resina? Se sono in resina, montando un ventilatore assiale, puoi sovraccaricare la macchina in modo permanente. Mi pare di aver letto che alcuni costruttori garantiscono anche un sovraccarico permanente del 150% con i ventilatori assiali.

Originariamente inviata da gianlucalilliu

Dario, oltre a una eventuale soluzione impiantistica hai provato a:

1) calcolarti esattamente le perdite fino ai trafi, gia con una perdita del 10% arrivi quasi a 400 kWp;

2) non è che per caso hai usato inverter sottodimensionati e quindi hai dei tagli di potenza considerevoli lato AC?

so che magari sono risposte un po veloci ma la situazione mi sembra di quelle all'ultimo respiro.
Gianluca

abbiamo deciso di collegare il FV al TRAFO da 400 KVA ad olio più "in salute" (quello del 2006) almeno per i mesi autunnali che ci aspettano.

Rispondo affermativamente alla tua prima domanda.
Dalla potenza nominale dei 450 KWp ho tenuto conto delle seguenti perdite:
- 11 KW circa dovuti alle cadute di tensione medie lato DC tra i muduli e le string box (sono stati stesi complessivamente circa 20 km di corde (da 6mm2 circa 13 km e da 4mm2 circa 7 km)
- 3 KW circa per cadute di tensione tra le 8 string box e i 4 inverter con cavi da 35 mm2
- 18 KW circa dovuti all'efficienza dei 4 inverter (96%) che sono in versione HV in modo da minimizzare le correnti potendo fare stringhe più lunghe (nel mio caso ogni stringa è di 18 moduli in serie coin Vn = 31,05 V.
- 5 KW circa sul tratto AC da circa 110 m utilizzando cavo da 240 mm2 (2 corde per fase + neutro + terra ecc)
Inoltre, visto che l'energia elettrica che verrà prodotta dall'impianto FV copre appena il 12% dei consumi "ordinari" dell'azienda e quindi verrà completamente assorbita in BT dalle utenze di stabilimento senza quasi nemmeno "arrivare" al secondario del trafo, non dovrei avere particolari problemi di eccessivo amperaggio durante le giornate lavorative.
Semmai le mie "preoccupazioni" sono per quando durante l'weekend ad esempio, tutta l'energia prodotta dall'FV deve essere immessa in rete a 15 KV ....
Inoltre, dal momento dell'allaccio il valore di irraggiamento comunque è destinato a scendere fino alla fine dell'anno e pertanto ho tempo per convincere il cliente che entro la prossima primavera DEVE far installare un TRAFO adeguato.

Per la tua seconda domanda direi che non mi pare io abbia utilizzato inverter sottodimensionati in quanto il range di potenza min/max in ingresso di ognuno di essi è 85/125 KW.

grazie per ora per l'interessamento

buon lavoro e buone ferie

Originariamente inviata da Franco140751

I trasformatori sono in olio o in resina? Se sono in resina, montando un ventilatore assiale, puoi sovraccaricare la macchina in modo permanente. Mi pare di aver letto che alcuni costruttori garantiscono anche un sovraccarico permanente del 150% con i ventilatori assiali.

- I 3 trafi sono tutti ad olio (sigla rilevata su etichetta ONAN).
- la cabina MT/BT esistente è già munita di estrattori. Non so dirti sinceramente se sono assiali o radiali. A me sembrano più "radiali" che "assiali" tentando di fare per analogia un'estrapolazione mentale con le turbomacchine. Gli estrattori attualmente presenti sono di grande diametro rispetto alla lunghezza del rotore e pertanto la loro conformazione mi ricorda più una "macchina radiale" che un motore assiale di un jet, per esempio.

Il sovraccarico max (comunqiue teorico) col quale potrei dovermela vedere ad allaccio avvenuto è di circa il 12%. In ogni caso cercherò di rilevare i dati tecnici di questi estrattori in modo da intraprendere eventuali azioni di upgrading.
Comunque sia, sono anch'io ottimista sul fatto che i TRAFI in genere sono "di bocca buona" per quanto riguarda la possibilità di farli funzionare nell'intorno delle loro condizioni di progetto e quindi anche con sovraccarico "part time".

grazie per il tuo supporto alla discussione

buon lavoro e buone ferie (per chi le fa)

Vedo che hai risolto il problema. Comunque i ventilatori assiali cui io facevo riferimento sono quelli che si montano sul basamento di trasformatori in resina (dunque non il tuo caso) per garantire una ventilazione assiale lungo le colonne degli avvolgimenti. Confermo che, con una soluzione del genere, si può sovraccaricare il trafo fino a 150% permanente.
Saluti

Scusa l'intromissione, ma per quanto riguarda le corde che vanno dalle stringbox agli inverter, mi sembrano piccole da 35 mm2.
Nel mio impianto le hanno messe da 50 mm2 per 50 kwp do ogni stringbox per una distanza di 40 metri