ghidprosumator ghidprosumator

Releul de insularizare în sistemele fotovoltaice

Releul de insularizare supraveghează legătura dintre instalația fotovoltaică și rețeaua publică. Când detectează o abatere care poate indica dispariția sau instabilitatea rețelei, comandă separarea instalației de producere, astfel încât energia să nu mai fie injectată într-o zonă care ar trebui să fie fără tensiune.

Răspuns direct. Protecția antiinsularizare este obligatorie pentru sistemele care funcționează în paralel cu rețeaua, însă forma ei diferă în funcție de putere, tensiunea de racordare, invertor și soluția stabilită prin ATR. Pentru instalațiile cu putere instalată mai mare de 30 kVA sau pentru locurile racordate la medie tensiune, norma tehnică cere protecții de interfață externe instalației de producere. Pentru instalațiile de cel mult 30 kVA, racordate la joasă tensiune, pot fi folosite funcțiile de protecție integrate în invertor, dacă operatorul de rețea verifică existența și reglajele lor.

Cere oferte pentru proiectare și racordare Dimensionează invertorul

Sinteză tehnică despre releul de insularizare și protecția sistemelor fotovoltaice

Sinteză vizuală realizată de echipa tehnică. Pragul de putere, schema, funcțiile active și valorile de reglaj se verifică întotdeauna în ATR, în proiect și în cerințele operatorului de rețea.

Ce înseamnă insularizarea

Insularizarea apare atunci când o porțiune de instalație rămâne alimentată de o sursă locală, deși legătura normală cu Sistemul Energetic Național a fost întreruptă. Într-un sistem fotovoltaic conectat la rețea, sursa locală este formată din panouri, invertor și eventual alte echipamente de producere sau stocare.

Situația poate fi intenționată sau neintenționată. Insularizarea intenționată este folosită în unele sisteme cu funcție de backup, unde o parte clar separată a consumatorilor este alimentată local în timpul unei pene. Această funcționare este permisă numai dacă schema și automatizările împiedică orice evacuare de putere către rețeaua operatorului.

Insularizarea neintenționată este situația periculoasă. Rețeaua publică dispare, dar instalația locală continuă să alimenteze o porțiune care ar trebui să fie scoasă de sub tensiune. Tocmai acest scenariu trebuie detectat și oprit rapid de protecțiile de interfață.

De ce este periculoasă o insulă electrică necontrolată

Primul risc privește personalul operatorului de distribuție. O echipă poate interveni pe un circuit pe care îl consideră deconectat, în timp ce o sursă locală continuă să îl alimenteze din sens invers. Protecția antiinsularizare reduce acest risc prin separarea automată a instalației de producere.

Al doilea risc privește echipamentele. O insulă formată accidental nu are, de regulă, un control stabil al tensiunii și frecvenței. Sarcina se poate modifica brusc, iar valorile electrice pot ieși din domeniul acceptat. Revenirea rețelei poate produce o reconectare nesincronizată, cu solicitări importante asupra invertoarelor, contactoarelor și aparatajului de protecție.

Al treilea risc este operațional. O instalație care nu respectă soluția de racordare poate fi refuzată la punerea în funcțiune, poate necesita refacerea tabloului sau poate produce declanșări repetate. Costul unei protecții proiectate corect este mult mai mic decât costul remedierii după execuție.

Când este cerut un releu extern

În discuțiile comerciale apare uneori regula simplificată că releul ar fi obligatoriu peste 25 kW. Această formulare nu trebuie folosită ca regulă generală. Norma tehnică pentru prosumatorii cu injecție în rețea stabilește că, atunci când instalația de producere are puterea instalată mai mare de 30 kVA sau locul este racordat la medie tensiune, circuitele de curent alternativ se echipează cu protecții de interfață externe instalației de producere, care declanșează întreruptorul de interfață.

Pentru o instalație cu puterea instalată mai mică sau egală cu 30 kVA, racordată la joasă tensiune, pot fi utilizate funcțiile de protecție integrate în invertor. Operatorul de rețea verifică dacă funcțiile cerute există și dacă reglajele respectă cerințele aplicabile. Dacă o funcție necesară lipsește, operatorul poate solicita completarea protecției.

Puterea în kW și puterea aparentă în kVA nu sunt termeni identici. Un proiect nu trebuie încadrat doar după cifra comercială a sistemului. Se verifică puterea instalată relevantă, configurația invertoarelor, tensiunea de racordare și condițiile din ATR. Pentru mai multe invertoare, analiza se face la nivelul întregii instalații de producere, nu doar pentru fiecare echipament separat.

Ai nevoie de protecții corect proiectate pentru un sistem mare?Estimează puterea invertorului, apoi verifică soluția în proiectul electric și în documentația de racordare.

Protecția internă a invertorului și releul extern

Invertoarele conectate la rețea au funcții interne care urmăresc tensiunea, frecvența și alte condiții de funcționare. Aceste funcții sunt esențiale și, în instalațiile mici racordate la joasă tensiune, pot reprezenta protecția de interfață folosită pentru deconectare.

Releul extern este independent de electronica unui singur invertor. El măsoară parametrii rețelei, compară valorile cu pragurile stabilite și comandă un întreruptor sau un contactor de interfață. Această separare este importantă în instalațiile mai mari, în proiectele cu mai multe invertoare și în situațiile în care operatorul cere un nivel suplimentar de protecție.

Protecția internă și protecția externă nu trebuie privite ca două echipamente care concurează. Ele trebuie coordonate. Reglajele invertorului, ale releului și ale protecțiilor din amonte se aleg astfel încât instalația să se separe când este necesar, fără declanșări inutile la abateri pe care sistemul trebuie să le suporte.

Ce funcții urmărește releul

Funcțiile sunt notate frecvent prin numere ANSI. Configurația exactă depinde de releu, proiect și ATR. Cele mai întâlnite sunt următoarele:

Lista de funcții nu trebuie copiată mecanic dintr-un alt proiect. Un releu cu multe funcții nu este automat mai sigur. Siguranța rezultă din alegerea corectă a funcțiilor, din măsurarea corectă, din alimentarea auxiliară, din logica de declanșare și din coordonarea cu restul instalației.

Insularizarea, funcția de backup și limitarea injecției nu sunt același lucru

Insularizarea descrie situația în care o parte a instalației continuă să fie alimentată local după ce legătura cu rețeaua publică a dispărut. Atunci când fenomenul apare fără control, instalația poate menține tensiune pe un circuit pe care echipele operatorului îl consideră scos de sub tensiune. Protecția antiinsularizare are tocmai rolul de a recunoaște această stare și de a opri injecția către rețea.

Funcția de backup este diferită. Ea poate alimenta anumiți consumatori în timpul unei pene, dar numai într-o zonă electrică separată în mod sigur de rețeaua publică. Invertorul formează aici o rețea locală controlată, împreună cu bateria și cu automatizarea de transfer. Faptul că o instalație are ieșire de backup nu îi permite să mențină alimentată rețeaua operatorului.

Limitarea injecției, numită uneori zero export, urmărește o altă problemă. Sistemul măsoară schimbul de energie la punctul de racordare și reduce producția pentru a evita livrarea în rețea. Această funcție nu înlocuiește protecția de interfață. Un defect de măsură, de comunicație sau de comandă poate face limitarea ineficientă, iar instalația trebuie să rămână capabilă să se separe prin protecțiile prevăzute în proiect.

Într-un proiect complex, cele trei funcții sunt analizate separat. Schema trebuie să arate ce aparat separă instalația, ce consumatori rămân alimentați, cum este împiedicată injecția și ce se întâmplă la defectarea automatizării. O denumire comercială din fișa invertorului nu este suficientă pentru a demonstra că întregul lanț electric îndeplinește cerințele operatorului.

Cum funcționează lanțul de protecție

Lanțul începe cu preluarea tensiunilor și, după caz, a curenților. Releul analizează permanent valorile măsurate. Dacă o condiție depășește pragul și temporizarea configurate, releul emite comanda de declanșare.

Comanda ajunge la întreruptorul sau contactorul de interfață. Acesta deschide legătura dintre instalația de producere și rețea. Invertoarele observă pierderea rețelei și se opresc sau trec în starea prevăzută de producător. Pentru un sistem cu backup, automatizarea separă mai întâi consumatorii de rețeaua publică și abia apoi permite formarea unei rețele locale controlate.

Reconectarea se face numai după revenirea parametrilor în domeniul acceptat și după intervalul de verificare stabilit. Nu este suficient ca tensiunea să apară pentru o fracțiune de secundă. Rețeaua trebuie să fie stabilă, iar logica de reconectare trebuie să respecte reglajele aprobate.

Unde se montează și ce trebuie proiectat

Protecțiile de interfață se amplasează cât mai aproape posibil de punctul de racordare sau de delimitare, pentru a reduce riscul unor declanșări nedorite și pentru a separa clar instalația de producere. Poziția exactă este stabilită prin schema monofilară și prin soluția de racordare.

Proiectantul trebuie să verifice curentul nominal, capacitatea de rupere, categoria contactorului sau întreruptorului, tensiunea bobinei, sursa auxiliară, comportamentul la pierderea alimentării de comandă și posibilitatea de testare. Într-o soluție sigură, defectarea alimentării auxiliare nu trebuie să lase instalația conectată într-o stare incertă.

Pentru instalațiile cu mai multe invertoare se stabilește dacă un singur dispozitiv de interfață separă întreaga centrală sau dacă există mai multe niveluri de separare. Cablajul de declanșare, contactele auxiliare, semnalizările și eventualele interblocări trebuie reprezentate în proiect, nu lăsate pentru improvizație în șantier.

Puterea de conversie trebuie corelată cu puterea instalată, configurația invertoarelor și soluția de racordare. Un calcul orientativ nu înlocuiește proiectul electric sau studiul de racordare.

Ce documente se pregătesc pentru punerea în funcțiune

Operatorul are nevoie de o imagine clară a protecțiilor. Documentația include tipul releului, schema de racordare la circuitele de măsură, logica de declanșare, întreruptorul comandat și valorile de reglaj stabilite prin proiect.

În funcție de proiect și de operator, pot fi cerute declarații de conformitate, certificate ale echipamentelor, fișe tehnice, buletine de reglaj și rapoarte de încercări. Documentele trebuie să corespundă echipamentului montat efectiv. O fișă pentru un model apropiat nu dovedește conformitatea aparatului instalat.

La punerea în funcțiune se verifică polaritatea circuitelor de măsură, ordinea fazelor, alimentarea auxiliară, pragurile, temporizările și comanda de declanșare. Testul trebuie să confirme că întreruptorul de interfață se deschide și că instalația nu mai poate injecta energie în rețeaua operatorului.

Greșeli frecvente în proiectare și execuție

Ce trebuie să ceri în ofertă

Pentru un sistem comercial, industrial sau cu mai multe invertoare, oferta trebuie să precizeze separat proiectarea protecțiilor, releul, aparatul de interfață, alimentarea auxiliară, tabloul, cablarea, reglajele, testele și documentația. O formulare generală precum tablou complet nu este suficientă.

Cere modelul exact al releului și al întreruptorului, curentul nominal, funcțiile folosite, metoda de testare și persoana care își asumă reglajele. Întreabă cine discută cu operatorul de distribuție și cine remediază eventualele observații apărute la punerea în funcțiune.

Un proiect bun stabilește din timp dacă instalația va avea și stocare, generator sau funcție de backup. Aceste surse schimbă logica de separare și pot necesita interblocări suplimentare. O protecție proiectată doar pentru panourile inițiale poate deveni nepotrivită după extinderea sistemului.

Surse tehnice și juridice

Cerința aplicabilă proiectului tău este cea din ATR, din contractele de racordare și din documentele operatorului de rețea, coroborată cu forma în vigoare a reglementărilor.

Pentru o estimare orientativă adaptată situației tale, vezi ce invertor îți trebuie. Rezultatul este un punct de plecare și trebuie verificat în oferta și proiectul tehnic.

Întrebări frecvente

Este obligatoriu releul de insularizare peste 25 kW?
Nu există o regulă generală exprimată astfel. Norma tehnică pentru prosumatori folosește pragul de putere instalată mai mare de 30 kVA pentru protecția de interfață externă și cere protecție externă și pentru racordarea la medie tensiune. ATR poate stabili cerințe concrete pentru instalația analizată.
Invertorul nu are deja protecție antiinsularizare?
Invertoarele conectate la rețea au funcții interne de protecție. Pentru instalațiile de cel mult 30 kVA, racordate la joasă tensiune, acestea pot fi utilizate ca protecții de interfață dacă operatorul verifică funcțiile și reglajele. Pentru instalațiile mai mari sau racordate la medie tensiune se cer protecții externe instalației de producere.
Releul oprește și consumul clădirii?
Depinde de schema electrică. Releul trebuie să comande separarea instalației de producere față de rețea. În unele scheme este separat doar circuitul de producere, iar în altele logica implică întreruptorul principal sau circuite dedicate. Soluția se stabilește prin proiect și ATR.
Poate sistemul cu baterie să funcționeze în timpul penei?
Da, dacă invertorul, tabloul și automatizarea sunt proiectate pentru backup. Consumatorii alimentați local trebuie separați sigur de rețeaua publică, astfel încât energia să nu poată fi evacuată către operator în timpul funcționării în insulă.
Cine poate seta și testa releul?
Reglajele și testele trebuie realizate de personal competent și autorizat, pe baza proiectului și a cerințelor operatorului. Utilizatorul nu trebuie să modifice reglajele parolate sau sigilate de operator.

Ai nevoie de protecții corect proiectate pentru un sistem mare?

Cere o ofertă care include schema, releul de interfață, aparatul de declanșare, reglajele, încercările și documentația pentru operatorul de distribuție.

Cere oferte Vezi ghidul invertoarelor

Citește mai departe