Informazione tecnica - Requisiti per trasformatori di media tensione

Informazione tecnica
Requisiti per trasformatori di media tensione e di alimentazione
per SUNNY CENTRAL delle serie CP XT e CP-JP e
SUNNY CENTRAL STORAGE
Contenuto
Nel presente documento vengono indicati i requisiti dei trasformatori di media tensione e di quelli di alimentazione
collegati agli inverter Sunny Central delle serie CP XT e CP-JP, così come Sunny Central Storage SCS 500/630/720/
760/800.
SMA Solar Technology AG risponde per i soli trasformatori acquistati attraverso SMA Solar Technology AG.
SC_Trafo-TI-it-51 | Versione 5.1
ITALIANO
1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
SMA Solar Technology AG
1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
1.1 Requisiti generali
☐ Il trasformatore di media tensione può essere realizzato come trasformatore immerso in liquido isolante (ad es. olio
minerale oppure olio biodegradabile) o come trasformatore a secco.
☐ Il trasformatore di media tensione deve essere idoneo per il funzionamento a impulsi di un inverter.
☐ Gli avvolgimenti di bassa tensione del trasformatore di media tensione devono essere dimensionati tenendo in
considerazione le tensioni generate dal funzionamento a impulsi dell’inverter.
– Su SC 500CP XT/630CP XT/720CP XT/760CP XT/800CP XT ed SCS 500/630/720/760/800 le tensioni
possono raggiungere un valore massimo di ±1 450 V verso terra.
– Su SC 850CP XT/900CP XT ed SCS 850/900 le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±1 600 V
verso terra.
Figura 1: Livello di tensione dell’avvolgimento di bassa tensione per SC 850CP XT/SC 900CP XT/SCS 850/SCS 900
– Su SC 500CP-JP le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±800 V verso terra.
– Su SC 630CP-JP/800CP-JP le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±1 450 V verso terra.
Figura 2: Livello di tensione dell’avvolgimento di bassa tensione per SC 500CP-JP
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
☐ Gli avvolgimenti di bassa tensione del trasformatore di media tensione devono essere dimensionati per tensioni che
possono presentare una partizione di tensione dU/dt fino a 500 V/µs verso terra. Le tensioni tra le fasi sono
sinusoidali.
☐ Tra gli avvolgimenti di bassa tensione e gli avvolgimenti di alta tensione è necessario disporre di un avvolgimento
di schermatura, messo a terra sul serbatoio. Questo funge da ulteriore filtro dV/dt.
☐ Ogni inverter necessita di un avvolgimento separato di bassa tensione con separazione galvanica. Per tale ragione
non è consentito il funzionamento in parallelo di più inverter su un avvolgimento di bassa tensione.
☐ In funzione della tensione d’uscita dell’inverter, le tensioni degli avvolgimenti di bassa tensione del trasformatore di
media tensione devono presentare i seguenti valori:
Inverter
Tensione d’uscita CA
Trasformatore di MT sottotensione
SC 500CP-JP
205 V
SC 500CP XT/SCS 500
270 V
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/SCS 630
315 V
SC 720CP XT* /SCS 720*
324 V
SC 760CP XT*/SCS 760*
342 V
SC 800CP XT*/SC 800CP-JP/SCS 800*
360 V
SC 850CP XT*/SCS 850*
386 V
SC 900CP XT*/SCS 900*
405 V
* Su richiesta sono possibili altri valori di tensione CA.
☐ Il livello di tensione sul lato di alta tensione del trasformatore di media tensione deve essere scelto in base al livello
di tensione nel punto di connessione. È possibile collegarsi sia alla rete di media tensione che a quella di bassa
tensione. In caso di collegamento alla rete di media tensione, SMA Solar Technology AG raccomanda di utilizzare
un trasformatore di media tensione con un commutatore multiplo sul lato di alta tensione che consenta
l’adeguamento al valore di tensione della rete di media tensione.
☐ Per il dimensionamento termico è necessario tenere presente la curva di carico del trasformatore di media tensione
e le condizioni ambientali del luogo d’installazione. In caso di funzionamento con immissione di potenza reattiva
durante la notte (opzione “Q at Night”), prestare particolare attenzione ai maggiori carichi in fase di
dimensionamento del trasformatore di media tensione. Durante la notte l’approntamento di potenza reattiva può
raggiungere fino al 30% della potenza massima dell’inverter.
☐ Per il dimensionamento del trasformatore di media tensione per l’impiego con Sunny Central Storage è necessario
tenere presente che a causa del funzionamento delle batterie il raffreddamento notturno del trasformatore di media
tensione è nullo o molto limitato.
☐ Il trasformatore di media tensione deve adattarsi all’andamento della potenza dell’inverter in funzione della
temperatura. Con temperature ambiente fino a +25 °C il trasformatore di media tensione deve presentare una
capacità di corrente pari al 110%. Con temperature ambiente fra +25°°C e +50°°C nell’inverter si verifica un
derating lineare fino alla potenza nominale.
Il trasformatore di media tensione deve essere dimensionato per le seguenti correnti nominali:
Inverter
Corrente nominale
CA a 50 °C
Corrente d’uscita
CA a 25 °C
SC 500CP-JP
1 283 A
1 411 A
SC 500CP XT/SCS 500
1 070 A
1 176 A
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/SCS 630
1 155 A
1 283 A
SC 720CP XT/SCS 720
1 283 A
1 411 A
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
Inverter
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Corrente nominale
CA a 50 °C
Corrente d’uscita
CA a 25 °C
SC 760CP XT/SCS 760
1 283 A
1 411 A
SC 800CP XT/SC 800CP-JP/SCS 800
1 283 A
1 411 A
SC 850CP XT/SCS 850
1 283 A
1 411 A
SC 900CP XT/SCS 900
1 283 A
1 411 A
Per ulteriori informazioni sulla capacità di sovraccarico, consultare i seguenti documenti:
– Schede tecniche degli inverter
– Istruzioni per l’installazione degli inverter
– Informazione tecnica: Avvertenze importanti per il trasporto e il montaggio di Sunny Central 500CP-JP/
630CP-JP/800CP-JP
– Informazione tecnica: Avvertenze importanti per il trasporto e il montaggio di Sunny Central
500CP XT⁄630CP XT⁄720CP XT⁄760CP XT⁄800CP XT⁄850CP XT⁄900CP XT
– Informazione tecnica: Avvertenze importanti per il trasporto e il montaggio di Sunny Central Storage 500/630/
720/760/800/850/900
☐ Qualora fosse richiesta una messa a terra del trasformatore di media tensione sul lato di media tensione, tenere in
considerazione il tipo di messa a terra.
☐ Gli effetti di un errore quale cortocircuito, dispersione verso terra o interruzione di tensione devono essere tenuti in
considerazione nell’ottica dell’intero sistema, inclusi i trasformatori di media tensione.
☐ Rispettare la frequenza di rete specifica del paese.
☐ Rispettare le norme in vigore specifiche del paese.
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
1.2 Requisiti per trasformatori a 2 avvolgimenti per il collegamento di 1
inverter
☐ Per i diversi tipi di punto neutro si consigliano i seguenti gruppi vettoriali:
Neutro isolato sul lato di
media tensione
Compensazione della
dispersione verso terra sul
lato di media tensione
Neutro messo a terra a bassa
impedenza
Dy11, Dy5, Dy1, Dd0, Dd6
YNy0
YNy0
Yd11, Yd5, Yd1
YNd11, YNd5, YNd1
Se sul lato di bassa tensione è presente un collegamento del neutro, non effettuarne la messa a terra e il
collegamento.
Figura 3: Schema elettrico di trasformatori a 2 avvolgimenti (esempio)
☐ La tensione di cortocircuito uk del trasformatore di media tensione fra il punto di connessione del trasformatore di
media tensione e il punto di connessione dell’inverter deve rispettare i seguenti valori:
Inverter
Valore minimo assoluto
tensione di cortocircuito
Valore
nominale
Valore massimo assoluto
tensione di cortocircuito
SC 500CP XT/SC 500CP-JP/
SCS 500
4%
6%
7%
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/
SCS 630
4%
6%
7%
SC 720CP XT/SCS 720
4%
6%
7%
SC 760CP XT/SCS 760
4%
6%
7%
SC 800CP XT/SC 800CP-JP/
SCS 800
4%
6%
7%
SC 850CP XT/SCS 850
4%
6%
7%
SC 900CP XT/SCS 900
4%
6%
7%
La potenza nominale del trasformatore di media tensione funge da base per la tensione di cortocircuito.
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
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1.3 Requisiti per trasformatori a 3 avvolgimenti per il collegamento di 2
inverter (Low-High-Low)
☐ Un trasformatore a 3 avvolgimenti è costituito da 1 avvolgimento di alta tensione e 2 avvolgimenti di bassa tensione.
☐ Utilizzare solo trasformatori a 3 avvolgimenti di tipo LHL (Low-High-Low). In questi trasformatori di media tensione
l’avvolgimento di alta tensione si trova fra i 2 avvolgimenti di bassa tensione.
Figura 4: Struttura di un trasformatore a 3 avvolgimenti
Posizione
Denominazione
A
Nucleo
B
Avvolgimento di bassa tensione 1
C
Avvolgimento di alta tensione
D
Avvolgimento di bassa tensione 2
E
Avvolgimento di schermatura
☐ I trasformatori a 3 avvolgimenti possono essere utilizzati solo con Sunny Central CP XT a partire dalla versione A4.
La versione del prodotto è riportata sulla targhetta d’identificazione dell’inverter.
☐ L’impiego di trasformatori a 3 avvolgimenti con Sunny Central Storage deve essere concordato con
SMA Solar Technology AG. Per Sunny Central Storage si consiglia di utilizzare trasformatori a 2 o 4 avvolgimenti.
☐ È possibile utilizzare trasformatori a 3 avvolgimenti con diversi gruppi vettoriali. Per i diversi tipi di punto neutro si
consigliano i seguenti gruppi vettoriali:
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Neutro isolato sul lato di media tensione
Compensazione della
Neutro messo a terra
dispersione verso terra sul lato di a bassa impedenza
media tensione
Dy11y11, Dy5y5, Dy1y1, Dd0d0, Dd6d6
YNy0y0
Yd11d11, Yd5d5, Yd1d1
YNd11d11, YNd5d5, YNd1d1
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YNy0y0
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
☐ Se sul lato di bassa tensione è presente un collegamento del neutro, non effettuarne la messa a terra e il
collegamento.
Figura 5: Schema elettrico di trasformatori a 3 avvolgimenti (esempio)
☐ I trasformatori a 3 avvolgimenti devono essere dimensionati per un carico asimmetrico sui sistemi di bassa tensione.
Ciò significa che il trasformatore deve essere concepito per un funzionamento continuo con un solo inverter che
immette energia nella rete.
☐ La tensione di cortocircuito uk del trasformatore di media tensione fra il punto di connessione del trasformatore di
media tensione e il punto di connessione dell’inverter deve rispettare i seguenti valori:
Inverter
Valore minimo assoluto
tensione di cortocircuito
Valore
nominale
Valore massimo assoluto
tensione di cortocircuito
SC 500CP XT/SC 500CP-JP/
SCS 500
4%
6%
7%
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/
SCS 630
4%
6%
7%
SC 720CP XT/SCS 720
4%
6%
7%
SC 760CP XT/SCS 760
4%
6%
7%
SC 800CP XT/SC 800CP-JP/
SCS 800
4%
6%
7%
SC 850CP XT/SCS 850
4%
6%
7%
SC 900CP XT/SCS 900
4%
6%
7%
La metà della potenza nominale del trasformatore di media tensione funge da base per la tensione di cortocircuito.
☐ La differenza delle tensioni di cortocircuito fra il punto di connessione del trasformatore di media tensione e i punti
di connessione dei 2 inverter non deve essere superiore al 2,0%.
Esempio: differenza ammessa tra le tensioni di cortocircuito
La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto all’avvolgimento di bassa
tensione 1 è pari al 5,8%. La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto
all’avvolgimento di bassa tensione 2 è pari al 4,0%. Lo scostamento delle tensioni di cortocircuito è ammissibile,
dal momento che la differenza, essendo del 1,8%, risulta inferiore al 2,0%.
Esempio: differenza non ammessa tra le tensioni di cortocircuito
La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto all’avvolgimento di bassa
tensione 1 è pari al 6,2%. La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto
all’avvolgimento di bassa tensione 2 è pari al 4,0%. Tale scostamento delle tensioni di cortocircuito non è
ammissibile, dal momento che la differenza, essendo del 2,2%, risulta superiore al 2,0%.
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
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☐ La tensione di cortocircuito assoluta Uk fra i 2 avvolgimenti di bassa tensione deve essere superiore all’8%. La metà
della potenza nominale del trasformatore di media tensione funge da base per la tensione di cortocircuito. Tale
valore può essere determinato cortocircuitando un avvolgimento di bassa tensione e aumentando la tensione
dell’altro avvolgimento di bassa tensione fino al raggiungimento della corrente nominale di un sistema di bassa
tensione. In questo modo gli avvolgimenti di alta tensione risulteranno a vuoto.
Figura 6: Schema elettrico per il rilevamento della tensione di cortocircuito con trasformatori a 3 avvolgimenti (esempio)
1.4 Requisiti per trasformatori a 4 avvolgimenti per il collegamento di 2
inverter (trasformatori sovrapposti)
☐ Un trasformatore a 4 avvolgimenti è costituito da 2 avvolgimenti di alta tensione e 2 avvolgimenti di bassa tensione.
☐ Si raccomanda di attrezzare ogni avvolgimento di bassa tensione dei trasformatori a 4 avvolgimenti con 1
avvolgimento di schermatura dedicato.
Figura 7: Trasformatori sovrapposti con avvolgimento di schermatura separato
Posizione
Denominazione
A
Nucleo
B
Avvolgimento di bassa tensione 1
C
Avvolgimento di alta tensione
D
Avvolgimento di bassa tensione 2
E
Avvolgimento di schermatura
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1 Requisiti tecnici per i trasformatori di media tensione
☐ È possibile utilizzare trasformatori a 4 avvolgimenti con diversi gruppi vettoriali. Per i diversi tipi di punto neutro si
consigliano i seguenti gruppi vettoriali:
Neutro isolato sul lato di media tensione
Compensazione della
Neutro messo a terra
dispersione verso terra sul lato di a bassa impedenza
media tensione
Dy11y11, Dy5y5, Dy1y1, Dd0d0, Dd6d6
Yd11d11, Yd5d5, Yd1d1
YNy0y0
YNd11d11, YNd5d5, YNd1d1
YNy0y0
☐ Se sul lato di bassa tensione è presente un collegamento del neutro, non effettuarne la messa a terra e il
collegamento.
Figura 8: Schema elettrico di trasformatori a 4 avvolgimenti (esempio)
☐ I trasformatori a 4 avvolgimenti devono essere dimensionati per un carico asimmetrico sui sistemi di bassa tensione.
Ciò significa che il trasformatore deve essere dimensionato per un funzionamento continuo con un solo inverter che
immette energia nella rete.
☐ La tensione di cortocircuito uk del trasformatore di media tensione fra il punto di connessione del trasformatore di
media tensione e il punto di connessione dell’inverter deve rispettare i seguenti valori:
Inverter
Valore minimo assoluto
tensione di cortocircuito
Valore
nominale
Valore massimo assoluto
tensione di cortocircuito
SC 500CP XT/SC 500CP-JP/
SCS 500
4%
6%
7%
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/
SCS 630
4%
6%
7%
SC 720CP XT/SCS 720
4%
6%
7%
SC 760CP XT/SCS 760
4%
6%
7%
SC 800CP XT/SC 800CP-JP/
SCS 800
4%
6%
7%
SC 850CP XT/SCS 850
4%
6%
7%
SC 900CP XT/SCS 900
4%
6%
7%
La metà della potenza nominale del trasformatore di media tensione funge da base per la tensione di cortocircuito.
☐ La differenza delle tensioni di cortocircuito fra il punto di connessione del trasformatore di media tensione e i punti
di connessione dei 2 inverter non deve essere superiore al 2,0%.
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2 Requisiti tecnici del trasformatore di alimentazione
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Esempio: differenza ammessa tra le tensioni di cortocircuito
La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto all’avvolgimento di bassa
tensione 1 è pari al 5,8%. La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto
all’avvolgimento di bassa tensione 2 è pari al 4,0%. Lo scostamento delle tensioni di cortocircuito è ammissibile,
dal momento che la differenza, essendo del 1,8%, risulta inferiore al 2,0%.
Esempio: differenza non ammessa tra le tensioni di cortocircuito
La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto all’avvolgimento di bassa
tensione 1 è pari al 6,2%. La tensione di cortocircuito assoluta dell’avvolgimento di alta tensione rispetto
all’avvolgimento di bassa tensione 2 è pari al 4,0%. Tale scostamento delle tensioni di cortocircuito non è
ammissibile, dal momento che la differenza, essendo del 2,2%, risulta superiore al 2,0%.
☐ La tensione di cortocircuito assoluta Uk fra i 2 avvolgimenti di bassa tensione deve essere superiore all’8%. La metà
della potenza nominale del trasformatore di media tensione funge da base per la tensione di cortocircuito. Tale
valore può essere determinato cortocircuitando un avvolgimento di bassa tensione e aumentando la tensione
dell’altro avvolgimento di bassa tensione fino al raggiungimento della corrente nominale di un sistema di bassa
tensione. In questo modo gli avvolgimenti di alta tensione risulteranno a vuoto.
Figura 9: Schema elettrico per il rilevamento della tensione di cortocircuito con trasformatori a 4 avvolgimenti (esempio)
2 Requisiti tecnici del trasformatore di alimentazione
Gli inverter Sunny Central CP XT e Sunny Central Storage necessitano di un’alimentazione di tensione CA esterna,
che può avvenire mediante un trasformatore di alimentazione.
2.1 Requisiti per il collegamento alla rete pubblica lato parco
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere trifase.
☐ Il lato secondario del trasformatore di alimentazione deve fornire una tensione di 230 V / 400 V (3/N/PE) per il
collegamento all’inverter.
☐ Per il collegamento alla rete pubblica, la tensione primaria del trasformatore di alimentazione deve equivalere alla
tensione di rete.
Figura 10: Collegamento del trasformatore di alimentazione alla rete pubblica lato parco
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2 Requisiti tecnici del trasformatore di alimentazione
☐ Il trasformatore di alimentazione deve mettere a disposizione almeno 2,8 kVA di potenza per ciascun inverter.
☐ Più inverter possono essere alimentati da uno stesso trasformatore di alimentazione se quest’ultimo fornisce una
potenza di almeno 2,8 kVA per ciascun inverter.
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere dimensionato per un carico asimmetrico pari all’80%.
SMA Solar Technology AG raccomanda un trasformatore di alimentazione con gruppo vettoriale Dyn5.
☐ Occorre prevedere una protezione esterna contro il sovraccarico per il trasformatore di alimentazione.
☐ Occorre prevedere una protezione esterna per il trasformatore di alimentazione contro il cortocircuito tale che le
possibili correnti di cortocircuito sull’inverter siano limitate a 6 kA.
☐ A protezione dell’inverter è necessario prevedere una protezione da sovratensioni posta fra l’inverter e il
trasformatore di alimentazione.
☐ Tenere in considerazione le condizioni ambientali del trasformatore di alimentazione.
☐ Rispettare le frequenze di rete specifiche del paese.
☐ Rispettare le norme in vigore specifiche del paese.
2.2 Requisiti per il collegamento sull’uscita CA dell’inverter
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere trifase.
☐ Il lato secondario del trasformatore di alimentazione deve fornire una tensione di 230 V / 400 V (3/N/PE) per il
collegamento all’inverter.
Figura 11: Collegamento del trasformatore di alimentazione all’uscita CA dell’inverter
☐ Le tensioni primarie devono corrispondere alle seguenti tensioni d’uscita dell’inverter:
Inverter
Tensione d’uscita CA
Tensione primaria del trasformatore di alimentazione
SC 500CP-JP
205 V
SC 500CP XT/SCS 500
270 V
SC 630CP XT/SC 630CP-JP/SCS 630
315 V
SC 720CP XT/SCS 720
324 V
SC 760CP XT/SCS 760
342 V
SC 800CP XT/SC 800CP-JP/SCS 800
360 V
SC 850CP XT/SCS 850
386 V
SC 900CP XT/SCS 900
405 V
☐ Il trasformatore di alimentazione deve fornire almeno 2,8 kVA di potenza per ciascun inverter.
☐ Più inverter possono essere alimentati da uno stesso trasformatore di alimentazione se quest’ultimo fornisce una
potenza di almeno 2,8 kVA per ciascun inverter.
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere dimensionato per un carico asimmetrico pari all’80%.
SMA Solar Technology AG raccomanda un trasformatore di alimentazione con gruppo vettoriale Dyn5.
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2 Requisiti tecnici del trasformatore di alimentazione
SMA Solar Technology AG
☐ Occorre prevedere una protezione esterna contro il sovraccarico per il trasformatore di alimentazione.
☐ Occorre prevedere una protezione esterna per il trasformatore di alimentazione contro il cortocircuito tale che le
possibili correnti di cortocircuito sull’inverter siano limitate a 6 kA.
☐ A protezione dell’inverter è necessario prevedere una protezione da sovratensioni posta fra l’inverter e il
trasformatore di alimentazione.
☐ Tenere in considerazione le condizioni ambientali del trasformatore di alimentazione.
☐ Rispettare le frequenze di rete specifiche del paese.
☐ Rispettare le norme in vigore specifiche del paese.
☐ Sul lato primario, il trasformatore di alimentazione deve essere idoneo per il funzionamento a impulsi di un inverter.
☐ Sul lato primario, il trasformatore di alimentazione deve essere dimensionato per le tensioni provocate dal
funzionamento a impulsi dell’inverter.
– Su SC 500CP XT/630CP XT/720CP XT/760CP XT/800CP XT ed SCS 500/630/720/760/800 le tensioni
possono raggiungere un valore massimo di ±1 450 V verso terra.
– Su SC 850CP XT/900CP XT ed SCS 850/900 le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±1 600 V
verso terra.
Figura 12: Livello di tensione dell’avvolgimento di bassa tensione per SC 850CP XT/SC 900CP XT/SCS 850/SCS 900
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2 Requisiti tecnici del trasformatore di alimentazione
– Per SC 500CP-JP le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±1 800 V verso terra.
– Su SC 630CP-JP/800CP-JP le tensioni possono raggiungere un valore massimo di ±1 450 V verso terra.
Figura 13: Livello di tensione dell’avvolgimento di bassa tensione per SC 500CP-JP
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere dimensionato sul lato primario per tensioni che possono presentare
una partizione di tensione dU/dt fino a 500 V/μs verso terra. Le tensioni tra le fasi sono sinusoidali.
☐ Il trasformatore di alimentazione deve essere dotato di avvolgimenti separati galvanicamente. Non è possibile
utilizzare un autotrasformatore.
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