Denilson Lima

En los últimos años las plantas fotovoltaicas han crecido significativamente, especialmente las conexiones de minigeneración. Por definición, la minigeneración se refiere a una planta generadora con una potencia instalada superior a 75 kW y hasta 5 MW para fuentes despachobles y hasta 3 MW para fuentes no despachobles. Una fuente se considera despachoble cuando la planta cuenta con un sistema de almacenamiento que corresponde al 20% de la capacidad de generación mensual. La mayoría de las veces, este tipo de conexión requiere realizarse en los SDMT (Sistema de Distribución en Media Tensión), los cuales operan en tensiones entre 1 kV y 69 kV, requiriendo la construcción o modernización de una subestación que permita inyectar generación al sistema. sistema eléctrico. Para estas conexiones, los concesionarios de energía exigen al usuario la elaboración, entre diversos estudios, formularios y documentos, de un estudio de coordinación y selectividad del sistema de protección. En este estudio, el usuario deberá presentar el cálculo y valores sugeridos a implementar en el relé de protección de su cabina primaria, con el fin de cumplir con los criterios establecidos por el concesionario en cuanto a la selectividad de las protecciones. Es importante recordar que la protección debe ajustarse según los criterios establecidos por el distribuidor. En este sentido, el PRODIST (Procedimiento de Distribución), específicamente el Módulo 3, trata del acceso al sistema de distribución del concesionario. El presente documento establece las instrucciones y requisitos detallados para la conexión al sistema de distribución de energía eléctrica, según lo establecido en la Resolución 1.000/2021, que trata de las Normas para la Prestación del Servicio Público de Distribución Eléctrica. Las principales funciones de protección en la interfaz con la red de la conexión de minigeneración distribuida se indican en la Tabla 1-A del PRODIST. Tabla 1 - Funciones de protección en la interfaz de microgeneración o minigeneración Además de las funciones enumeradas en la tabla anterior, el distribuidor podrá proponer protecciones adicionales o prescindir de alguna protección, siempre que esté técnicamente justificado, dependiendo de las características específicas del sistema de distribución. acceso gratuito para microgeneración distribuida. Es importante resaltar que el paralelismo de las instalaciones de plantas fotovoltaicas con el sistema del distribuidor no puede causar problemas técnicos o de seguridad a otros usuarios, al sistema de distribución al que se accede y al personal involucrado en su operación y mantenimiento. A continuación se enumeran las principales funciones para la conexión de plantas fotovoltaicas requeridas por PRODIST y las normas de suministro de servicios públicos. Estas funciones de protección no necesariamente tienen que ser realizadas por el mismo dispositivo, algunas de ellas se aplican por ejemplo al variador de frecuencia y otras al relé de protección, el cual puede actuar sobre el disyuntor de media tensión. Función de protección de subtensión (27): Esta función se encarga de monitorear las subtensiones de fase. Se acepta que se produce una subtensión cuando la tensión nominal cae por debajo del 80%, estableciéndose así una tensión mínima aceptable entre fases. Función de protección contra sobretensiones (59): Esta función se encarga de monitorear las sobretensiones de fase. Se acuerda que se produce una sobretensión cuando la tensión nominal se eleva a valores superiores al 115%, estableciéndose así una tensión entre fases máxima aceptable. Subfrecuencia y sobrefrecuencia (81U/O): Esta función desconecta la Planta Fotovoltaica de la red eléctrica del servicio público cuando la frecuencia de la red oscila fuera del rango de trabajo de los inversores. Actúa cuando la frecuencia del sistema se desvía de los valores nominales durante un tiempo determinado, en un determinado valor y/o tasa de variación. Función de protección contra desequilibrio de corriente entre fases (46): Esta función monitorea las corrientes de fase para evitar que se produzcan desequilibrios de fase hasta el punto de generar un desequilibrio de carga. Función de protección contra desequilibrio y inversión de voltaje (47): Esta función monitorea el orden en que los fasores de voltaje alcanzan su valor máximo. Esta función no implica valores de ajuste, solo que se habilite en el relé la secuencia de fases ideal para la aplicación, de modo que opere sobre el disyuntor si la secuencia cambia, evitando que la lógica de operación de las demás funciones de protección se vea comprometida. Sobrecorriente de fase instantánea (50): Esta función monitorea la corriente de fase instantánea, teniendo en cuenta la corriente de irrupción, ya que no es deseable que actúe sobre el disyuntor cada vez que se energiza el transformador. Sobrecorriente de neutro instantánea (50N): Esta función monitorea la corriente de neutro instantánea. Sobrecorriente de tiempo de fase (51): Esta función monitorea la corriente de fase en estado estacionario, con un tiempo de actuación mayor que el de la unidad instantánea. Sobrecorriente de tiempo de neutro (51N): Esta función monitorea la corriente de neutro en estado estable. Sincronización (25): Esta función monitoriza el sincronismo entre los inversores de la Planta Fotovoltaica y la red del servicio público. Función de tiempo de espera de reconexión (62): Esta función monitorea el sistema después de una “desconexión” debido a una condición anormal de la red, el sistema de generación distribuida no puede reanudar el suministro de energía a la red (reconexión) por un período de tiempo estipulado por el concesionario. Sobretensión de neutro (59N): Esta función monitorea la tensión de neutro en régimen permanente, ampliamente utilizada para eliminar defectos relacionados con fallas monofásicas en sistemas aislados, fallas monofásicas de alta impedancia, pérdida de fase o desequilibrio severo de tensión. Sobrecorriente direccional de fase (67): Esta función monitorea la direccionalidad e intensidad de las corrientes de cortocircuito en los conductores de fase. Sobrecorriente direccional de neutro (67N): Esta función monitorea la direccionalidad e intensidad de las corrientes de cortocircuito en el conductor neutro. Direccional de potencia (32): Esta función monitorea la sobrepotencia direccional en la dirección desde la planta fotovoltaica a la empresa de servicios públicos. Normalmente la potencia máxima de inyección tiene una tolerancia del 5% por encima de la potencia nominal. Sobrecorriente de tiempo de falla a tierra (51GS): Esta función monitorea la corriente de falla a tierra en estado estacionario. Sobrecorriente con restricción de voltaje (51V): Esta función se utiliza para desplazar la curva de las funciones de sobrecorriente cuando hay una reducción en el voltaje medido por los PT (Transformadores de Potencial). Esta función tiene como objetivo acelerar el disparo de la función de sobrecorriente en función de la reducción de tensión. Conclusión Es importante resaltar la gran variación en los requisitos de los diferentes concesionarios en Brasil. Para obtener un detalle más preciso de las funciones de protección requeridas y los parámetros a seguir, es imprescindible consultar las normas específicas de cada concesionario. De esta manera, es posible obtener la información necesaria para definir la configuración adecuada de la subestación y realizar ajustes de protección específicos, tanto para la modernización de cabinas primarias existentes como para nuevas instalaciones. Artículo publicado en la edición 24 de la RevistaCanal

Denilson Lima

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Dimensionamiento de protecciones en cabinas primarias para plantas solares