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Manutenzione degli impianti fotovoltaici
Be a solar expert
SMA Solar Technology AG
Inverter: caratteristiche e funzionamento
Anomalie DC
Anomalie AC
Anomalie inverter
Contenuti:
2
SMA Solar Technology AG
Inverter: caratteristiche e funzionamento
3 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG
Portfolio prodotti prima della CEI 0-21
4
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Potenza AC (W)
Con trasformatore
(#12)
1200 1700 2500 3000 3800 3300
Senza trasformatore
(#14)
4000TL-20
6000A 7000HV
8000TL 10000TL
1.000 2.000 3.000 5.000 4.000 6.000 9.000 10.000
5000A
7000TL 6000TL 9000TL 11000TL
5000TL-20
Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower
3000TL-20
3000HF 2500HF 2000HF
15000TL 8000TL 10000TL 12000TL 17000TL
15.000 17.000
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG 5
Potenza AC (W)
Con trasformatore
(#2)
Senza trasformatore
(#18)
4000TL-21
6000A-11
1.000 2.000 3.000 5.000 4.000 6.000 10.000
5000TL-21
Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower
3000TL-21
15000TL 8000TL 10000TL 12000TL 17000TL
15.000 17.000 8.000 20.000
240
2500TLST-21 3000TLST-21
15000TLEE
15000TLHE
20000TLEE
20000TLHE
3600TL-21
1300TL 1600TL 2100TL
5000TL-20 6000TL-20 7000TL-20 8000TL-20 9000TL-20
CEI 0-21: Nuovo portfolio prodotti
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Inverter di nuova generazione
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SB3000TL-20 SB4000TL-20 SB5000TL-20
SB2000HF SB2500HF SB3000HF
STP8000TL-10 STP10000TL-10 STP12000TL-10 STP15000TL-10 STP17000TL-10
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21 SB2500TLST-21 SB3000TLST-21
STP15000TLHE STP20000TLHE STP15000TLEE STP20000TLEE
STP5000TL-20 STP6000TL-20 STP7000TL-20 STP8000TL-20 STP9000TL-20
SMA Solar Technology AG
Inverter di nuova generazione: caratteristiche comuni
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Selettori per normativa locale e lingua Display grafico e trasmissione dati via Bluetooth® (STP TL-20 anche Webconnect)
Aggiornamento firmware tramite scheda SD o via Bluetooth®
Contatto segnalazione locale anomalie
(SB TL-20 e STP TL-10*)
*Fino 31 Ottobre 2012
Contatto segnalazione locale anomalie, opzionale con RS-485 (SB HF)
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
Multifunction relay opzionale per
STP HE/EE, SB TL-21e SB TLST-21
SMA Solar Technology AG
Led inverter classici
ON OFF LAMPEGGIO
Come interpretare codice di lampeggio:
LED VERDE:
ON: In servizio BLINK: Waiting, tensione FV troppo bassa FLASH: Derating
LED ROSSO:
ON: Grounding fault
LED GIALLO:
ON: Guasto permanente BLINK, 6 diversi codici di lampeggio:
• CODICE 2: Valori di rete oltre i limiti • CODICE 3: Impedenza di rete oltre i limiti • CODICE 4: Tensione FV troppo alta • CODICE 5: Anomalia generica inverter • CODICE 6: Corrente FV dispersa a terra (Inverter TL) • CODICE 7: Corrente differenziale >30 mA (Inverter TL)
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Display LCD a doppia riga sul quale ciclano le seguenti informazioni: Potenza istantanea Tensione fotovoltaica
Energia totale prodotta Ore di lavoro
Energia prodotta dall‘avvio Stato della macchina (MPP / Anomalia) Bussando sul coperchio il display si illumina e le informazioni si alternano più rapidamente
Sunny Display
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
9 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Led inverter NG
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
LED VERDE:
ON: In servizio BLINK: Waiting, tensione FV troppo bassa
LED ROSSO:
ON: Guasto
Sugli Inverter di nuova generazione il codice di lampeggio per la segnalazione di anomalie viene abbandonato. Le informazioni inerenti il guasto vengono specificate sul display grafico
LED BLU:
ON: Comunicazione Bluetooth® attiva BLINK: Connessione con dispositivo Master
SMA Solar Technology AG
Display inverter STP TL-10, SB TL-20 e SB HF
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
11 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Display inverter STP HE/EE, SB TL-21 e SB TLST-21
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
12 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
Potenza
Energia giornaliera
Energia totale
Relè attivo, Derating e Riduzione potenza attiva
Assegnazione fase
Evento rete
Tensione e corrente in uscita
Evento inverter
Tensione e corrente in ingresso
Evento Gen. FV
Testo eventi e messaggi
Curve potenza ultime 16 ore ed energia ultimi 16 giorni
SMA Solar Technology AG
Reset anomalie: utilizzo SDC
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
13 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Reset anomalie: utilizzo Sunny Explorer
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
14 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Flusso di corrente da DC a AC
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
1. Ingressi DC
2. Varistori
3. Filtri DC
4. Condensatori
5. Ponte di conversione
6. Induttanze (camera posteriore)
7. Trasformatore (camera posteriore)
8. Filtri AC
9. Relè
10. Uscita Ac
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SB3300
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
SB4000TL-20
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
SMC6000A
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
SMC11000TL
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
STP12000TL
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Inverter: curva I/V e MPP del generatore fotovoltaico
MPP = punto della curva I/V dove il prodotto di tensione per corrente è al suo massimo
MPP
Vmpp
Impp
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
21 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Inverter: finestra funzionamento e Vstart
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Vstart
MPP
Ogni inverter ha un range di tensioni di funzionamento prestabilito: Vccmin-Vccmax. La tensione di start dell’inverter è impostata di default ad un valore maggiore del 20% rispetto alla Vccmin. Questo garantisce che quando l’inverter si aggancia al MPP non si abbiano perdite di rendimento
Vmpp
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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La tensione MPP del generatore FV è inferiore alla tensione MPP minima dell’inverter solare
Perdità di rendimento
L’inverter resta in funzione e non riesce ad immettere in rete la massima potenza del campo FV (MPP).
L’inverter resta in funzione e lavora su un punto di potenza inferiore al reale MPP
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Inverter: finestra di funzionamento e Vstart
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Durante il normale funzionamento l’inverter lavora
nel cosiddetto Maximum Power Point (MPP), che varia
in funzione di temperatura ed irraggiamento dei moduli FV.
Il termine derating la riduzione regolata della potenza
in uscita da parte dell’inverter.
Il derating in funzione della temperatura serve
a proteggere dal surriscaldamento i componenti elettronici più sensibili, i semiconduttori, presenti nell’inverter.
Quando i componenti, oggetto di continuo monitoraggio, raggiungono la temperatura massima consentita
l’apparecchio passa ad un punto di lavoro con potenza inferiore.
La riduzione avviene in maniera graduale fino all’eventuale spegnimento dell’inverter.
Non appena la temperatura dei componenti scende al di sotto del valore critico, l’inverter ripristina il punto di lavoro
ottimale (MPP).
Il derating non comporta alcuna conseguenza negativa per l’inverter!
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Derating e Errore 80
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Principali cause di derating:
L’ambiente d’installazione non offre i requisiti climatici necessari:
Luogo d’installazione fresco
Sufficiente ricambio d’aria eventualmente prevedendo mezzi di ventilazione
Esposizione dell’inverter al riparo dall’irraggiamento diretto
Rispetto delle distanze minime fra inverter ed ostacoli indicate nelle istruzioni per l’installazione
In presenza di più inverter disposizione tale che l’aria calda espulsa da uno non venga assorbita dall’altro.
In tal senso è importante considerare il funzionamento del sistema di raffreddamento di ciascun inverter
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Derating e Errore 80
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Principali cause di derating:
La potenza nominale dell’inverter scelto è insufficiente rispetto a quella del generatore FV.
La potenza d’ingresso dell’inverter dovrebbe essere compresa tra il 90% ed il 100% della potenza nominale del
generatore FV.
In condizioni climatiche estreme, ad esempio in caso di forte irraggiamento e basse temperature dei moduli FV, è
possibile che la potenza del generatore superi la potenza nominale dell'inverter anche se l'impianto è stato
dimensionato correttamente.
Tuttavia, se il derating si verifica spesso, è segno che l'impianto è stato dimensionato in modo inadeguato
L’inverter non può più cedere calore all’aria ambiente.
Questo può accadere a causa di dissipatori e griglie di ventilazione sporche
oppure un guasto ad una ventola di raffreddamento.
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Derating e Errore 80
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Anomalia Sunny Boy Classici
Sunny Boy HF Sunny Boy NG Sunny Tripower
Tensione/Frequenza Codice 2/ Codice 3
1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11
1, 2, 3, 4, 5, 7
Sovratensione DC Codice 4 34 34 34
Anomalia inverter Codice 5 38, 60-64, 65, 66, 68, 77
38, 60-64, 65, 66, 68, 69
38, 60-64, 65, 66, 68, 69, 77
Dispersione Codice 6 6 6, 36 6, 36
Corrente differenziale Codice 7 37 37
Tensione dc insufficiente All LED on/off 33, 39 33, 39 13, 33, 39
Riso LED Rosso 35, 74 35, 74 35, 74
Messaggi specifici dispositivo
42, 67, 70, 71,72, 73, 75, 78, 90
67, 70, 71, 72, 73, 90
40, 67, 70, 71, 72, 73, 75, 81, 82, 83, 84, 90
Anomalie
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Anomalie DC
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
28 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Il Waiting è lo stato in cui l’inverter attende che la tensione proveniente dal generatore FV superi la sua Vstart.
In situazioni di scarso irraggiamento, come ad esempio al mattino molto presto o la sera al tramonto, è uno stato di
lavoro normale e transitorio, diversamente potrebbe essere dovuto ad un problema del generatore fotovoltaico
CONTROLLI
Misurare la tensione a vuoto delle singole stringhe del generatore FV
Se si riscontra una differenza importante di tensione fra una o più stringhe e le altre
Verificare la presenza di moduli guasti o problemi cablaggio
Verificare la presenza di ombreggiamenti , molto estesi, su una o più stringhe
Se non ci sono consistenti differenze di tensione fra le singole stringhe occorre verificare il dimensionamento del
generatore FV
Verificare in modo particolare l’effetto della temperatura sulla tensione delle stringhe
Waiting
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass
In presenza di ombre sul modulo, entrano in gioco i diodi di bypass che escludono le celle in ombra.
Ai capi del modulo avremo una tensione più bassa (pari al contributo delle celle escluse) ma la corrente sarà la medesima.
----
----
----
43.2 Volts
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG 31
U PV
I PV
P PV
U 0
P MPP
U MPP U0UMPP
Se un modulo su quattro è oscurato dall‘ombra, si è portati a pensare che la
potenza cali di un 25% In realtà se non ci fossero i diodi di bypass si perderebbe il 75%
Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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U PV
U 0
P MPP
I PV
P PV
U MPP
PMPP
UMPP
La potenza che viene prodotta si riduce solo del 25% grazie ai diodi di bypass
Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Waiting: verifica dimensionamento con Sunny Design
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
Waiting: verifica dimensionamento con Sunny Design
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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!PV-Overvoltage! e Errore 34
L’anomalia !PV-Overvoltage! (codice di lampeggio 4x) o errore 34 per gli inverter NG, si presenta quando la
tensione proveniente dal generatore FV, la Upv, supera la Vcc max dell’inverter.
La sovratensione lato cc può danneggiare l’inverter e annullarne la garanzia.
Se l’inverter segnala questa anomalia il generatore FV deve essere immediatamente disconnesso.
Questo errore è causato nella maggior parte dei casi da errori nella configurazione
del generatore FV in modo particolare quando non si considera l’effetto dell’abbassamento
della temperatura sulla tensione a circuito aperto di un modulo.
Nel caso si utilizzassero moduli a film sottile occorre tenere conto delle elevate tolleranze,
fino +10% dei valori nominali riportati nei datasheet, che questi moduli possono
avere nei primi mesi di funzionamento.
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG 36
!PV-Overvoltage! e Errore 34
CONTROLLI
Dopo aver sconnesso le stringhe dall’inverter misurarne la tensione a circuito aperto Voc
Se la tensione di una o più stringhe è maggiore della Vccmax dell’inverter
Verificare il dimensionamento del generatore FV con il software Sunny Design
Correggere la configurazione del generatore FV e ricollegarlo all’inverter
o Se l’inverter segnala ancora l’anomalia contattare il Service per la riparazione fuori garanzia
Se la tensione di una o più stringhe è inferiore alla Vccmax dell’inverter
Effettuare un reset dell’inverter via software
o Se l’inverter segnala ancora l’anomalia contattare il Service per la riparazione fuori garanzia
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG
L’inverter è alimentato dall’energia prodotta dal generatore FV è quindi necessario che questo sia connesso e che stia
generando una tensione continua affinché l ’apparecchio possa accendersi.
In condizioni di scarso irraggiamento, come al mattino molto presto e la sera al tramonto, la potenza generata dal
generatore FV potrebbe essere tanto bassa da non consentire l’avvio dell’inverter.
Gli Inverter necessitano di una potenza d’ingresso, dai 5 ai 50W a seconda dei modelli, per potersi avviare.
La mancata accensione con irraggiamento elevato richiede un’analisi per individuare e risolvere, se possibile, l’eventuale
problema.
CONTROLLI
Verificare che la maniglia del ESS, il sezionatore CC integrato, sia inserita
Verificare l’integrità della maniglia ESS controllando lo stato delle linguette
metalliche che effettuano la disconnessione del polo negativo
All leds off
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
Linguette metalliche usurate
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Misurare la tensione lato cc direttamente all’interno dell’inverter , a valle del parallelo delle stringhe:
Se misuriamo una tensione pari a circa 0,7 V significa che una o più stringhe sono state connesse con polarità
invertita: 0,7 V è infatti la caduta di potenziale sul diodo di blocco per la protezione da inversione di polarità
Sconnettere le stringhe e verificare i cablaggi di ciascuna
Se misuriamo una tensione pari a 0 V significa che la tensione non arriva effettivamente all’inverter
Sconnettere le stringhe e misurare la tensione di ciascuna.
o Se una o più di una non erogano tensione verificare cablaggi, connettori
ed eventuali moduli danneggiati
Se misuriamo una tensione il problema potrebbe essere dell’inverter
Su Inverter classici verificare connessione del Ribbon cable
montato fra la scheda display e la scheda sottostante che di fatto
connette i due processori BFR e SRR
All leds off
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG
L’inverter è alimentato dall’energia prodotta dal generatore FV; se la tensione in ingresso non è sufficiente ad avviarne i
circuiti elettronici e quindi ad eseguire il boot di sistema l’inverter rimane in uno stato di inizializzazione con i led
accesi ed il display illuminato ma senza messaggi.
Gli inverter effettuano il boot di sistema con un tensione compresa fra i 50V-100V a seconda dei modelli.
In condizioni di scarso irraggiamento è una condizione intermedia e transitoria che precede l’avvio dell’inverter e la sua
entrata in servizio o viceversa il suo spegnimento.
Richiede invece un’attenta analisi qualora durasse per lunghi periodi e in condizioni di elevato irraggiamento.
CONTROLLI
Misurare la tensione lato cc direttamente all’interno dell’inverter
a valle del parallelo delle stringhe.
All leds on
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG 40
Se misuriamo una tensione molto bassa significa che il problema è del generatore FV
Sconnettere le stringhe e misurare la tensione di ciascuna. Se una o più di una erogano tensioni molto più
basse delle altre verificare cablaggi, connettori ed eventuali moduli danneggiati
Verificare la presenza di ombreggiamenti , molto estesi, su una o più stringhe
Se misuriamo una tensione >50V-100V significa che il problema è dell’inverter
Controllare la connessione del Ribbon cable fra BFR e SRR
Verificare la presenza di danni causati da sovratensione lato DC come forte odore di bruciato, cavi dc e
condensatori danneggiati e , per nuove installazione , verifica del dimensionamento impianto con Sunny
Design
All leds on
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology
Grounding fault e Riso
Le dispersioni di energia FV e quindi i cedimenti della resistenza di isolamento verso terra (primo guasto a terra) sono
monitorate ed opportunamente segnalate da tutti gli inverter SMA:
Inverter classici: led rosso acceso
Inverter NG: codice di errore 35
Negli inverter il controllo della resistenza d’isolamento Riso
e dei guasti a terra viene effettuato grazie ai varistori che
garantiscono all’inverter anche una protezione da sovratensione (SPD di tipo III).
Su inverter classici dotati di trasformatore qualora si utilizzassero moduli che richiedano il riferimento a terra di un polo
(alcune tipologie di moduli a film sottile e back-contact) è necessario installare apposito kit di terra al posto dei varistori.
In questo caso perderemmo la protezione da sovratensione ma non il controllo su Riso e dei grounding fault che
rimarrebbero comunque attivi.
Gli Inverter NG segnalano l’eventuale intervento dei varistori con il codice di errore 74.
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
41 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
Grounding fault e Riso : importanza del monitoraggio
Un impianto FV deve essere isolato rispetto a terra il meglio possibile per evitare che le correnti disperse a causa di un cattivo isolamento costituiscano un pericolo La corrente totale di dispersione verso terra, detta anche corrente di fuga, è la somma dei valori di dispersione dei singoli componenti dell'impianto
Inverter TL
Non essendo isolati elettricamente dalla rete, gli
inverter TL non riescono a misurare
costantemente il valore Riso durante il
funzionamento, ma possono misurarlo solo
prima del collegamento alla rete
Valori di riferimento di Riso :
Moduli Riso > 40 MΩ*m2 (CEI 82-12 e CEI82-8)
Inverter Riso >1kΩ/V e comunque Riso > 500kΩ (CEI 64/8/61.3.3)
Negli inverter privi di trasformatore (TL), poiché non c’è separazione galvanica, la tensione di rete è applicata
direttamente ai moduli FV, pertanto Riso deve essere molto alta ( 2MΩ)
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
42 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG 43
Grounding fault e Riso
Inverter senza trasformatore (TL) posso segnalare anomalie Riso al mattino presto in giornate particolarmente umide.
Questo è dovuto ad una riduzione della resistenza d’isolamento fra i moduli FV ed il terreno dovuta all’umidità dell’aria.
Lo stesso problema nel caso di inverter dotati di trasformatore è meno frequente; il valore di riferimento della Riso è infatti
notevolmente più basso (500 KΩ invece di 2 MΩ)
CONTROLLI
Verificare l’eventuale presenze di dispersione verso terra del generatore FV misurando la tensione continua fra il polo
positivo e la terra (+/GND) ed il polo negativo e la terra (-/GND) di ciascuna stringa connessa all’inverter.
Nel caso di quadri di parallelo esterni tale misura deve essere effettuate a monte del parallelo
Se misurate una tensione pari a 0V o un transitorio che tende andare a 0V non sono presenti dispersioni
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG
Se misurate tensioni costanti e se la somma (+/GND) + (-/GND) è pari a circa la tensione a circuito aperto
della stringa (Voc) allora è presente una dispersione verso terra la cui posizione può essere dedotta dai rapporti
fra le tensioni
V (+/GND) = 30V V (- /GND) = 120V
Voc = 150 V
V (+/GND) + V (- /GND) = 120V+30V = 150V
Voc modulo = 150V/5 moduli = 30V
Dispersione verso terra localizzata dopo il primo modulo partendo
da polo positivo e quarto dal polo negativo:
V (+/GND) / Voc modulo = 30/30 = 1
V (-/GND) / Voc modulo = 120/30 = 4
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Grounding fault e Riso
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG 45
Grounding fault e Riso
Verificare integrità dei varistori che potrebbero
essersi danneggiati per via di una sovratensione o semplicemente per usura.
Sfilare ciascun varistore e verificare continuità fra i piedini 2 e 3.
Se non c’è continuità significa che il fusibile termico
è intervenuto ed il varistore deve essere sostituito
Verificare integrità del grounding kit (se installato).
Il grounding kit permette il riferimento a terra del polo direttamente all’interno dell’inverter tramite fusibile da 1A.
Qualora si verificassero dei guasti verso terra del generatore FV il fusibile potrebbe intervenire.
Sugli inverter classici è quindi necessario sostituire il grounding kit.
Sugli inverter della topologia HF, è sufficiente la sola sostituzione
del fusibile contenuto nel Plug-in grounding .
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG 46
Grounding fault e Riso
Per inverter HF aprire Plugin, estrarre fusibile e verificarne continuità con un tester
Se non c’è continuità sostituire fusibile dopo aver verificato ed eliminato eventuali dispersioni verso terra del
generatore fotovoltaico.
Per inverter classici bisogna invece effettuare una misura resistiva. Dopo aver scollegato la rete e le stringhe
dall’inverter ed aver inserito la maniglia ESS bisogna:
Per Kit di terra positivo: misurare resistenza fra CC+ e collegamento PE della linea AC
Per Kit di terra negativo: misurare resistenza fra CC- e collegamento PE della linea AC
Se la resistenza è superiore ai 0,5 Ohm significa che il grounding kit è guasto e deve essere sostituito
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG 47
dI e Errore 36/37
Inverter senza trasformatore (TL) hanno un dispositivo interno denominato RCMU (Residual Current Monitoring Unit)
una sorta di differenziale in grado di intervenire per qualsiasi corrente di guasto: continua, impulsiva ed alternata.
Qualora l’inverter rilevasse un drastico cambiamento nella corrente differenziale l’inverter si sconnette dalla rete e segnala
l’anomalia dI-bfr o dI-srr, accompagnato dal codice di lampeggio 7x, nel caso di inverter di generazione classica
ed Errore 36/37 nel caso di inverter NG.
Il ruolo del RCMU è fondamentale per garantire la sicurezza dell’operatore e dell’impianto.
Le cause più frequenti di queste anomalie possono essere:
Grounding fault del generatore FV
Guasto sull’inverter
Corrente di dispersione capacitiva
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology
dI e Errore 36/37: correnti di dispersione capacitiva
Questa corrente può far intervenire le protezioni differenziali interne (RCMU) ed esterne all’inverter (RCD)
Negli inverter con trasformatore il valore di questa corrente è notevolmente inferiore e si annulla con l’installazione di un kit di terra
L’esempio in figura è ottenuto con una tensione MPP pari a 400V.
Durante il normale funzionamento dell’impianto fra
moduli FV, soprattutto se installati parallelamente al
tetto o al terreno, e quest’ultimi si viene a creare una
capacità parassita che può generare un’importante
corrente di dispersione capacitiva verso terra
48
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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dI e Errore 36/37: come si calcola la capacità parassita
ε0, : permettività, costante naturale: 8,85 • 10-12 As/Vm εr : permettività relativa, in base al materiale: εraria = 1; εrvetro ≈ 5–10 A: superficie efficace del condensatore parassita d: distanza tra le piastre metalliche del condensatore parassita
Una superficie ricoperta di acqua può far aumentare notevolmente i valori di capacità parassita
C = ℇ0 * ℇr * A d
49
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
dI e Errore 36/37: correnti di dispersione capacitiva
I = 50 mA
f = 50 Hz
U = Vac =115V (230V/2)
Cmax= I = 1400 nF
2*π* f*Vac
Per i STP la capacità limite è di 2560 nF
Partendo dal valore d’intervento del RCMU dell’inverter possiamo arrivare a calcolare la capacità parassita massima
generabile dal campo FV senza pregiudicare il funzionamento dell’impianto.
I differenziale RCMU = I di dispersione + I di guasto = 50mA
I = ∆Q = C * ∆U = C * 2π * f * U ∆t ∆t
Per abbinare moduli laminati ad inverter TL è necessario
valutare la distanza del campo FV da terra e la superficie
occupata e ricavare la capacità parassita. Questa deve
essere inferiore a 1400 nF o rispettare il grafico qui a lato
50
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
dI e Errore 36/37
CONTROLLI
Verificare la presenza di grounding fault del generatore FV in modo particolare l’anomalia potrebbe essere generata
da infiltrazioni di acqua in connettori o cavi non perfettamente isolati o dalla presenza di moduli guasti
Calcolare la capacità parassita del generatore FV ed eventualmente intervenire su quest’ultimo agendo sulla distanza
fra le armature del condensatore parassita.
Effettuare una misura delle Riso o leggere il valore misurato tramite software o datalogger. Un abbassamento della
resistenza d’isolamento può infatti generare correnti di dispersioni capacitive elevate.
Un generatore FV bagnato dalla pioggia genera una capacità parassita maggiore e quindi potenzialmente una corrente
di dispersione capacitiva elevata
Se non si riscontrano problemi sul generatore FV ed il guasto e costante il problema è dovuto ad un guasto interno
all’inverter
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
51 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
Errore 83
Gli inverter STP TL-10 hanno la possibilità di inserire al loro interno
gli scaricatori (SPD di tipo II) per la protezione del solo ingresso A o di entrambi
gli inseguitori A+B.
In caso di intervento degli SPD a causa di una fulminazione e quindi di una
sovratensione indotta l’inverter segnala l’anomalia 83.
A fronte di questa segnalazione è quindi necessario provvedere alla sostituzione degli SPD intervenuti.
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
52 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology
Errore 40
Gli inverter STP TL-10 sono dotati di un dispositivo interno, autoconfigurante, definito “Fusibile elettronico di stringa”
in grado di rilevare il generarsi di correnti inverse e quindi mettere in protezione il generatore fotovoltaico.
Dopo un periodo di autoapprendimento di 14 giorni
durante il quale vengono misurati i valori di correnti di
ciascuna stringa connessa all’inverter il sistema
calcola il valore medio che verrà utilizzato come
valore di riferimento.
Un discostamento della corrente di una stringa
da questo valore di riferimento viene quindi visto come sintomo del generarsi di una corrente inversa.
L’inverter genera l’anomalia 40 e specifica la stringa sulla quale sono stati rilevati problemi .
Se il valore di corrente inversa è rilevante l’inverter procede con il cortocircuitare il generatore FV per evitare che i moduli attraversati da questa possano danneggiarsi ; in tal caso emette un segnale acustico.
Tale anomalia viene presentata anche in caso di inversione di polarità di una o più stringhe o quando si connettono stringhe
con numeri differenti di moduli sull’inseguitore A.
Il generatore FV potrà essere sconnesso tramite ESS soltanto all’imbrunire per evitare di generare archi voltaci.
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
53 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Errore 40: correnti inverse
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
54
Un cortocircuito interno ad un modulo diminuisce la tensione totale della stringa, in questo modo quella stringa
diventa un carico per le altre, assorbendo da esse un’elevata corrente di senso opposto.
Se tale corrente è superiore alla massima supportata, si rischia il danneggiamento di tutta la stringa
Le principali cause di correnti inverse sono:
Cortocircuito di uno o più moduli
Cortocircuito di una o più celle nel modulo
Guasto del doppio isolamento verso terra
di un modulo o del cablaggio
Forti ed ampi ombreggiamenti
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Errore 40
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
55
CONTROLLI
Se l’inverter oltre a segnalare l’anomalia emette la segnalazione acustica, ad indicare che il generatore FV
è stato cartocircuitato, sezionare la maniglia ESS e quindi le stringhe solamente all’imbrunire.
Prima accensione: controllare il cablaggio della stringa segnalata per individuare eventuali inversione di polarita.
Se la stringa segnalata non presenta errori nel cablaggio controllare tutte le altre sia sull’inseguitore A che B.
Verificare il dimensionamento del generatore FV; le stringhe connesse all’inseguitore A devono avere:
Moduli della stessa marca e dello stesso modello
Identico numero di moduli
Stessa esposizione
Livelli di ombreggiamento identici
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Errore 40
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
56
Ad irraggiamento sufficiente misurare la tensione a circuito aperto di tutte le stringhe connesse all’inseguitore A
Se le tensioni sono differenti
Verificare il dimensionamento del generatore FV
Verificare il cablaggio del generatore FV
Verificare la presenza di eventuali moduli guasti
Verificare la presenza di ombreggiamenti sulla stringa
Se le tensioni sono uguali
Verificare l’integrità degli scaricatori (se installati)
Effettuare un reset delle anomalie dell’inverter tramite Sunny Explorer o datalogger
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Anomalie AC
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
57 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Integrata in tutti gli inverter SMA
Controllo continuo dei parametri
di rete: Vac e Fac
Impostazioni modificabili con codice di
sblocco SMA Grid guard code
Design ridondato: controlli effettuati da
due processori distinti fra loro in continua
comunicazione
Funzione di Autotest
SMA Grid Guard II: dispositivo di protezione d’interfaccia
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modulo richiesta SMA Grid guard code
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC
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Per poter accedere alle funzionalità avanzate come la modifica parametri, download dati è necessario inserire una user-ID ed una password specifici:
User : inst o Installateur
Password : ID00XX XX è la somma di giorno + mese + anno
Esempio: 25/12/2000
XX = 25+12+00 = 37
Password = ID0037
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con Sunny Explorer
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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SMA Grid Guard II: modifica parametri con Sunny Explorer
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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La nuova normativa italiana prevede una funzione di autotest ai sensi della norma CEI 0-21.
Durante l’autotest l’inverter verifica in sequenza i tempi reazione per sovratensione , sottotensione, frequenza massima
e frequenza minima.
L’autotest modifica il valore soglia di disinserzione superiore ed inferiore per ciascuna protezione lineare per il controllo
di frequenza e tensione. Se il valore misurato supera la soglia di disinserzione consentita l’inverter
si scollega dalla rete pubblica. In questo modo l’inverter calcola il tempo di intervento per la
disinserzione ed esegue l’autotest.
Terminato l’autotest l’inverter passa in modalità di alimentazione, imposta i valori originari di
taratura e si collega alla rete pubblica.
Per poter avviare la procedura di autotest è necessario:
Inverter sia impostato con codice paese CEI 0-21Int
Inverter deve essere in funzione e trovarsi in fase di avvio
Quando il codice paese viene visualizzato a display toccare una volta il display stesso
Sul display verrà visualizzato un messaggio con la richiesta di avviare la sequenza di test.
La conferma avviene picchiettando sul display entro 20 secondi
Autotest CEI 0-21
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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L’inverter effettua di default l’autotest per i parametri permissivi (larghi).
Per eseguire l’autotest per i parametri restrittivi (stretti) è invece necessario regolare alcune impostazioni sull’inverter
attraverso il software Sunny Explorer.
E' quindi necessario effettuare l'autotest due volte.
Al termine delle due procedure è necessario configurare i parametri permissivi di default.
SMA ha creato sul proprio sito un’apposita sezione di approfondimento dedicata alla nuova normativa CEI 0-21.
In questa sessione è possibile trovare:
Procedura per l’aggiornamento del firmware dell’inverter
Procedura corretta per avviare l’autotest
Informazioni tecniche SPI e procedura d’impostazione dell’autotest per i parametri permissivi e restrittivi
Autotest CEI 0-21
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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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L’inverter deve lavorare in un range di tensione prestabilito dal gestore di rete, di 230V +/-20%: cioè da 184V a 276V.
Se la tensione di rete non rientra in questo range l’inverter deve disconnettersi dalla rete e rimanere non connesso fino a
quando la tensione non rientra nei valori ammessi.
Questa anomalia indica quindi un problema che nella quasi totalità dei casi è esterno all’inverter.
Gli inverter di generazione classica dopo la segnalazione di anomalia Vac-Bfr o Vac-Srr (dove Bfr e Srr sono i due
processori che costantemente monitorizzano i parametri di rete) indicano:
Il valore misurato al momento del verificarsi dell’anomalia (“con”)
Il valore attualmente misurato (“attuale”)
Gli inverter NG riportano invece a display soltanto il codice di errore 8 senza specificare il valore di tensione che ha
generato l’anomalia.
Con questa tipologia di inverter occorre quindi o interfacciarsi all’inverter, con un datalogger o con il software Sunny
Explorer, per visualizzare la descrizione completa dell’anomalia oppure eseguire una misura della tensione.
Vac e Errore 8
69
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Disturbance
Vac-Bfr
con: 278V
attuale: 235V
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Verificare che l’interruttore posto a valle dell’inverter sia armato
Se l’interruttore è disattivato riarmarlo
Se l’interruttore dovesse saltare nuovamente e subito verificare la presenza di cortocircuiti sul cavo o
all’interno dell’inverter sulla morsettiera ac
Se l’interruttore salta quando l’inverter entra in funzione immettendo corrente verso la rete verificarne il
dimensionamento
Se l’interruttore è armato effettuare una misura della tensione lato ac direttamente all’interno dell’inverter
Se la tensione misurata è 0V verificare cablaggi lato ac e interruttore
Se la tensione rientra nel range 184-276V il problema è dell’inverter
o Eseguire reset via software dell’anomalia
Vac e Errore 8 con 0 V
70
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
SMA Solar Technology AG 71
Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento RCD per inverter TL e HF
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Gli inverter senza trasformatore durante il funzionamento
generano correnti differenziali continue dovute alla loro
resistenza d'isolamento e alla capacità parassita fra
generatore FV e terra, a causa di ciò l’interruttore
differenziale potrebbe intervenire
Per evitare una disinserzione indesiderata del differenziale
durante il funzionamento, la corrente nominale di intervento
del differenziale deve essere non inferiore a 100 mA
per ogni singolo inverter
I STP 5000/6000/7000/8000/9000TL-20 consentono di installare
a valle un differenziale di classe A da 30mA
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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La scelta dell’interruttore automatico corretto dipende da diversi fattori.
La mancata considerazione di questi incrementa il rischio di disinserzioni
durante condizioni normali di funzionamento.
Tipo di cavo utilizzato
La capacità di portata del cavo dipende dalla sua tipologia, materiale e sezione.
L’interruttore ha il compito di limitare la corrente per non far superare questa soglia
Temperatura ambiente del cavo
Un aumento della temperatura ambiente comporta una riduzione della capacità di portata
Tipo di posa del cavo
Fasci di cavi
72
Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Surriscaldamento reciproco di interruttori automatici
Se montati vicini può succedere che questi si surriscaldino più velocemente comportando uno scatto precoce. Occorre quindi prevedere una certa distanza per garantire una sufficiente dissipazione termica. La riduzione di portata causata dal calore viene definita fattore di allineamento e viene indicato nei dati tecnici dell’interruttore automatico. Esempio: Un interruttore con corrente nominale da 50 A ed un fattore di allineamento 0,77 può vedere ridotto
il suo valore d’intervento a 38,5 A, cioè 50 x 0,77
Temperatura ambiente dell’interruttore automatico
Un aumento della temperatura ambiente comporta una riduzione della capacità di portata.
Informazione relative ai fattori di riduzione per tale influenza sono indicate nella scheda tecnica dell’interruttore stesso.
Esempio: Aumento della corrente nominale causata da temperature di circa 40°C = 1,07
Carico continuo
Riduzioni causate da carico continuo.
Esempio: Per carichi continui >1h = 0,9
73
Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
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74
Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Impianto trifase costituito da 9 SMC7000HV.
Dati tecnici da considerare per l’inverter:
Massima corrente d’uscita: 31 A Protezione max ammessa: 50 A
Interruttore scelto da 40 A. Devo poi considerare le varie riduzioni dovuti ai diversi fattori: Carico continuo: 0,9 Installazione affiancata 0,77 Temperatura ambiente di 40°C 1,07
Corrente di carico nominale = 40 x 0,9 x 0,77 x 1,07 = 29,7 A < 31A Interruttore insufficiente!
Interruttore da 50 A Corrente di carico nominale: 50 x 0,9 x 0,77 x 1,07= 37 A > 31 A Interruttore correttamente dimensionato!
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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Vac e Errore 8 con 276V
L’anomalia Vac con 276 V si verifica quando la rete non è in grado di assorbire la potenza immessa in rete dall’impianto FV
In generale, per capire se la rete è dimensionata correttamente è fondamentale rilevare:
Tensione di rete al punto di immissione a “vuoto” (senza impianto FV) e a pieno carico
Impedenza di rete al punto di connessione dell'inverter
Non dimenticando che gli intervalli di tensione ammesse dal gestore di rete (Enel) devono essere:
Senza impianto FV 230 V ± 10%
Con impianto FV 230 V ± 20%
In relazione al valore di impedenza di rete rilevata, le installazioni FV a fine linea o in zone rurali sono le maggiori candidate
ad avere difficoltà di immissione, soprattutto nei periodi ad elevato irraggiamento
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
75 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Vac e Errore 8 con 276V
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
76 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
230V I
V= R x I
Vac =
R
230 + V
Vac > 276V Pac= 0W
Upv > Vstart
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Vac e Errore 8 con 276V
Dal diagramma a lato si desume chiaramente che elevati valori
di impedenza di rete ed elevate tensioni di rete rappresentano
un problema all’immissione di energia
Durante l’immissione di potenza in rete, l’inverter può
aumentare il valore della sua tensione CA fino al massimo
consentito dal gestore di rete e impostato negli inverter, oltre tali
valori l’inverter si disconnette
Soluzioni possibili:
Aumentare la sezione dei cavi per diminuire l’impedenza di rete
Aumentare la tensione massima dell’inverter (sconsigliato)
Allacciare l’impianto ad un altro punto a bassa impedenza (se possibile)
Passare alla consegna in media tensione (tempi lunghi ed alti costi)
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
77 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Vac e Errore 8 con 276V: verifica dimensionamento cavi ac con Sunny Design
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
78 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Fac e Errore 5/7
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
79 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
La normativa DK5940 stabiliva che gli impianti fotovoltaici connessi alla rete dovessero rispettare il range di
frequenza 49,7 Hz-50,3 Hz.
Qualora la frequenza della rete, misurata costantemente dal dispositivo d’interfaccia integrato, non rientrasse nel range
prestabilito l’inverter deve sconnettersi dalla rete stessa.
Gli inverter di generazione classica in questi casi segnalano a display l’anomalia Fac-Bfr o Fac-Srr (a secondo di quale
dei due processori dell’inverter, Bfr o Srr, abbia riscontrato per primo l’anomalia) seguita da:
Il valore misurato al momento del verificarsi dell’anomalia (“con”)
Il valore attualmente misurato (“attuale”)
Se l’anomalia è molto frequente o fissa occorre effettuare un’analisi del problema
CONTROLLI
Effettuare una misura della frequenza della rete
Disturbance
Fac-Bfr
con: 48.8Hz
attuale: 48.8Hz
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
SMA Solar Technology AG
Fac e Errore 5/7
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
80 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Se misuriamo una frequenza diversa rispetto a quella misurata dall’inverter e compresa fra 49Hz-51Hz
il problema è imputabile all’inverter
Controllare la connessione del Ribbon cable fra BFR e SRR
Eseguire reset via software dell’inverter
Se misuriamo la stessa frequenza indicata a display
il problema è invece della rete
Chiedere delle verifiche all’operatore di rete
Eventualmente allargare il range di funzionamento previo accordo con l’operatore di rete
Per queste modifiche è necessario SMA Grid guard code
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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DI-Mis e Errore 9
81 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Gli Inverter SMA della topologia TL , cioè senza trasformatore, sono dotati di un dispositivo integrato denominato
RCMU (Residual Current Monitoring Unit) in grado di rilevare qualsiasi tipo di corrente di guasto: continue, pulsive
ed alternate.
Gli inverter di generazione classica qualora si
verificassero delle correnti di guasto mostrano a
display l’errore DI-Mis accompagnato da due
tipologie di codice di lampeggio del led giallo:
5x: anomalia presente
Fisso: Inverter in blocco a causa del verificarsi
dell’anomalia in maniera fluttuante
L’anomalia potrebbe anche non essere
più presente
Gli inverter NG presentano invece a display il codice di errore 9
Sugli inverter STP si può generare anche l’errore 77
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
SMA Solar Technology AG
DI-Mis e Errore 9
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
82 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
CONTROLLI
Verificare che la connessione della terra lato ac sia presente
Misurare tensione fra Neutro (N) e terra (PE) della rete connessa all’inverter
Se misuriamo una tensione superiore ai 3-5V è questa che genera una corrente di guasto tale da causare
l’intervento del RCMU
Verificare collegamento di terra dell’impianto ed eventualmente potenziarlo
Se è presente un trasformatore d’isolamento esterno verificare che il centro stella sia riferito a terra
Chiedere controlli all’operatore di rete
Nel caso di inverter classici qualora il led giallo fosse acceso fisso è
necessario eseguire un reset via software per risolvere il problema
Se la tensione è inferiore ai 2-3V il problema è imputabile all’inverter
Nel caso di inverter classici qualora il led giallo fosse acceso fisso
è necessario eseguire un reset via software per risolvere il problema
Source: Phönix Contact
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
SMA Solar Technology AG
In alcune zone di Italia si utilizza un tipo di distribuzione
trifase a 220V (tensione concatenata).
All’utenza vengono forniti 220V consegnando due conduttori
di fase (tensione concatenata) invece che una fase ed il neutro.
All’inverter verranno quindi connesse due fasi ed il riferimento di terra.
Fra il connettore del Neutro e la terra ci saranno quindi 127V.
In questi reti prive di conduttore di neutro
è possibile installare soltanto inverter
dotati di trasformatore d’isolamento
a frequenza industriale o ad alta frequenza (HF).
83
DI-Mis e Errore 9: rete trifase 220V
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0
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L<->N e Errore 10
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
84 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Sugli inverter classici l’anomalia L<->N (codice di lampeggio 2x) o Errore 10 per gli inverter NG indica un errore nella
connessione della rete all’inverter. La presenza di tale anomalia può significare:
Inversione Fase-Neutro
Assenza del collegamento di terra PE
Tensione fra Neutro e terra molto elevata
CONTROLLI
Verificare corretta connessione di Fase e Neutro
Verificare connessione collegamento di terra PE
Misurare tensione fra Neutro e Terra
Se misuriamo una tensione elevata
Verificare collegamento di terra dell’impianto ed eventualmente potenziarlo
Se è presente un trasformatore d’isolamento esterno verificare che il centro stella sia riferito a terra
Chiedere controlli all’operatore di rete
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Imax
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
85 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
L’anomalia Imax si presenta solo su inverter con trasformatore integrato.
Per salvaguardare la componentistica interna da sovracorrenti questi inverter effettuano un controllo sulla Iac a monte
del trasformatore (in uscita dal ponte di conversione) e a valle, lato rete.
Tale anomalie può essere causata da:
Presenza di componenti continue sulla rete
Presenza di disturbi sulla rete (armoniche)
Correnti di spunto elevate da parte di carichi sulla rete
Iac
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Imax
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
86 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
CONTROLLI
Se l’anomalia si presenta solo in determinati momenti della giornata è opportuno eseguire verifiche della rete ac con
un analizzatore di rete (oscilloscopio) per individuare componenti continue o spurie:
Se sono presenti
Se possibile individuare ed eliminarne la fonte
Se non presenti è probabile che a causare l’anomalia
possa essere la corrente di spunto di un carico
Individuare il carico e circoscriverne l’utilizzo
Se l’anomalia è fissa è possibile che il problema sia causato
dall’inverter
Eseguire reset via software dell’inverter
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Errore 6
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
87 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Il codice di errore 6 sta ad indicare che l’inverter ha rilevato sulla rete una presenza di una tensione continua superiore
ai valori limiti stabiliti dalla normativa.
La presenza lungo la linea di carichi particolari come ad esempio motori elettrici possono generare ed immettere in rete
delle componenti continue.
In alcuni casi tale errore è generato non da cause esterne ma da un problema interno dell’inverter.
CONTROLLI
Verificare la presenza di componente continua sulla rete attraverso un analizzatore di rete
Cambiare fase laddove sia possibile
Sostituire l’inverter
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88
Anomalie Inverter
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
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K1 Open
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
89 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
L’anomalia K1 Open si presenta solo su inverter dotati di trasformatore integrato.
Il K1 è uno dei due relè attraverso i quali il dispositivo di interfaccia, la SMA GRID GUARD, connette e disconnette
l’inverter alla rete nel rispetto della normativa italiana.
L’anomalia K1 Open è causato da usura del relè spesso determinata da problemi delle rete ac che causano numerose
disinserzioni a pieno carico dell’inverter (ad esempio problemi di impedenza di linea).
A volte l’inverter segnala questa anomalia quando il relè rimane in uno stato di “tripped”, né aperto né chiuso.
CONTROLLI
Provare a sbloccare il relè picchiettandolo con il retro di un cacciavite
Se l’anomalia è ancora presente è necessario sostituire l’inverter
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Anomalie relè di rete
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
90 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
L’inverter prima di agganciarsi alla rete effettua un test di controllo sui relè; qualora riscontrasse un malfunzionamento
di uno o più relè o un malfunzionamento generalizzato segnala una delle seguenti anomalie:
L-WR o N-WR
L-Netz o N-Netz
Relais1/2/3/4
Queste anomalie, generalmente temporanee, vengono segnalate con il codice
di lampeggio 5x del led giallo.
Se l’errore si verifica ripetutamente l’inverter va in blocco e indica
un impedimento costante del funzionamento (led giallo fisso).
CONTROLLI
Se l’inverter segnala un impedimento costante eseguire reset via software dell’anomalia
Se l’anomalia non si risolve provare a sbloccare manualmente i relè
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Offset e Errore 63/64
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
91 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Il dispositivo d’interfaccia integrato, la SMA GRID GUARD, effettua un continuo monitoraggio della rete e di altre
grandezze fondamentali per il funzionamento dell’inverter come ad esempio la Riso e le correnti differenziali.
Le misure vengono effettuate simultaneamente da entrambi i processori dell’inverter, BFR e SRR, in continua
comunicazione fra di loro. Una non congruenza dei valori misurati determina il blocco dell’emissione dell’inverter.
L’anomalia Offset, specifica degli inverter classici, può indicare sia un errore nel rilevamento dei valori o un problema
hardware.
Gli inverter NG hanno invece due distinti codice di errore:
Errore 63: errore di misura
Errore 64: problema hardware
In presenza dell’errore 64 l’inverter emette un segnale acustico
CONTROLLI
Se l’anomalia è fissa occorre provvedere alla sostituzione dell’inverter
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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IGBTs/SD Ponte Inv/Shutdown e Errore 62
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
92 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Le anomalie IGBTs e Shutdown o Errore 62 per gli inverter NG indicano che il controllo sul hardware effettuato
dall’inverter ha riscontrato un guasto dell’elettronica di potenza, quindi un problema sul ponte di conversione costituito
da 4 o 5 IGBTs.
Sugli inverter classici l’anomalia SD Ponte Inv segnala anch’essa un problema hardware sul ponte di conversione dovuto
a problemi legati alla Riso del generatore fotovoltaico
CONTROLLI
Se l’anomalia è fissa occorre provvedere alla sostituzione dell’inverter
Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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ROM e Errore 61
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
93 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Errore ROM e Errore 61 per gli inverter NG indicano un problema software nel firmware dell’inverter.
Questa anomalia viene associata al codice di lampeggio del led giallo 5x
Se tale anomalia si ripete spesso o rimane costantemente presente
e il led giallo è fisso occorre intervenire sull’inverter.
CONTROLLI
Se l’anomalia è fissa eseguire reset via software dell’anomalia
Se il problema persiste occorre sostituire l’inverter
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Trafo-Temp e Errore 65
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
94 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Gli inverter di generazione classica dotati di trasformatore effettuano su questo un continuo monitoraggio della
temperatura durante l’esercizio.
Qualora la temperatura superasse un determinato valore l’inverter smette di immettere energia in rete segnalando
l’anomalia Trafo-Temp-F accompagnata dal codice di lampeggio 5x del led giallo.
L’inverter aspetterà che la temperatura scenda sotto il valore soglia per riprendere l’immissione.
Qualora questa anomalia si presenti più volte l’inverter va in blocco e segnala l’anomalia Trafo-Temp-W con led giallo
acceso fisso. L’inverter non entrerà in servizio fino al giorno successivo se non resettando via software l’anomalia.
Gli inverter NG in caso di sovratemperatura interna segnalano l’anomalia con il codice di errore 65.
Qualora riscontrassero un problema della ventola di raffreddamento segnalano invece l’errore 75.
CONTROLLI
Verificare l’installazione dell’inverter ed in modo particolare il rispetto delle indicazioni fornite da SMA
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Sugli Inverter dotati del sistema Opticool verificare la pulizia della griglia di protezione della ventola di
raffreddamento
Sugli Inverter dotati del sistema Opticool verificare la funzionalità
della ventola di raffreddamento.
Sugli Inverter NG tale controllo può essere fatto via software
impostando in “ON” il parametro “Test ventola”
Sugli inverter classici occorre invece chiudere un
contatto con un Jumper come da figura e riavviare l’inverter
In presenza dell’anomalia Trafo-Temp-W dopo aver eliminato
le possibile cause eseguire reset via software dell’inverter
Trafo-Temp e Errore 65
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
95 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0
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Errore 90: parametri di rete bloccati
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
96 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Gli inverter NG possono essere configurati per essere conformi alle normative vigenti in diversi paesi; tale
configurazione può essere effettuate semplicemente andando ad agire su due interruttori rotanti, denominati A e B, posti
sulla scheda display, nel caso dei TL-20 e STP, o nel Quick Module per gli HF.
L’inverter esce di fabbrica con il dispositivo d’interfaccia impostato per uno
specifico paese; è possibile in fase di ordine specificarlo in modo tale che
non sia necessaria alcuna impostazione sulla macchina in fase d’installazione.
Se tale impostazione non coincidesse con quella del paese in cui l’installazione avviene è possibile configurare l’inverter
andando ad agire sugli interruttori entro e non oltre le prime 10 ore di accensione.
Terminato questo periodo se si agisce sugli interruttori per modificare la normativa l’inverter segnala l’Errore 90.
L’impostazione della normativa paese sarà possibile sola via software tramite il programma Sunny Explorer oppure
utilizzando un datalogger SMA.
Per questo tipo di modifica sarà necessario il codice SMA GRID GUARD CODE.
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Errore 68 e 69
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
97 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Gli inverter della tecnologia Multistring® cioè con doppio inseguitore possono presentare in caso di guasto di uno dei
due MPPT le seguenti anomalie:
Errore 68: Input A guasto
Errore 69: Input B guasto
In presenza di queste anomalie l’inverter continua
a lavorare con l’inseguitore funzionante.
L’inverter deve essere sostituito
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Errore 82
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
98 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
L’anomalia 82 presentata dal STP assieme alla segnalazione acustica può indicare:
Guasto dell’inverter
Presenza di correnti inverse
Guasto dei varistori dell’inverter
La segnalazione acustica indica che non è possibile scollegare il generatore FV tramite ESS sino all’imbrunire.
CONTROLLI
Verificare il generatore FV alla ricerca di eventuali problemi che possano aver generato effettivamente una corrente
inversa.
Con irraggiamento sufficiente misurare la tensione a circuito aperto di tutte le stringhe connesse all’inseguitore A
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Errore 82
1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter
99 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0
Se le tensioni sono differenti
o Verificare il dimensionamento del generatore FV
o Verificare il cablaggio del generatore FV
o Verificare la presenza di eventuali moduli guasti
o Verificare la presenza di ombreggiamenti sulla stringa
Verificare i varistori montati all’interno dell’inverter
Verificare con un tester la continuità fra i PIN 2 e 3
Se il problema non è stata individuato né nel generatore FV né nei
varistori occorre sostituire l’inverter
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Grazie per l’attenzione…
Let‘s be realistic and try the impossible!
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