Continuando a serie de artigos sobre três dos principais problemas encontrados em instalações fotovoltaicas, neste abordaremos o conceito por trás da atuação por ilhamento, suas principais causas e possíveis soluções. Da mesma forma que ocorre com a sobretensão (link do artigo 1 da serie), com o ilhamento inúmeros instaladores também culpam o inversor por este problema, sendo que novamente a chance de ser o equipamento a causar este erro é praticamente nula. Mas qual o objetivo dos inversores possuírem essa proteção? O que pode causar essa falha e quais as possíveis soluções para a mesma? É o que veremos a seguir.
O que é a falha de ilhamento?
A falha de ilhamento, ou proteção anti-ilhamento é uma função de proteção que está contida, obrigatoriamente, em todos os inversores ongrid registrados no Brasil, seja através de exigência Inmetro (até 10kW) ou requisitados pelas normas NBR IEC 62116 e NBR IEC 16149 nos casos acima de 10kW, representando uma proteção onde, em casos de não detecção dos valores referenciais da rede elétrica, a função atue e se desligue em até 2 segundos. Ou seja, mesmo que haja incidência solar disponível no momento, em situações onde o inversor FV não tenha a referencia de tensão e frequência da rede, o mesmo não irá operar. O porque disso?
Pense no caso hipotético onde ocorra uma falta na rede da concessionária (queda de arvore, de poste, etc.) e então a equipe da mesma se desloque para realizar a manutenção. Obviamente há todo um planejamento de segurança, com desligamento dos dispositivos de proteção da rede elétrica, para segurança dos profissionais envolvidos. Mas imagine a situação em que o sistema fotovoltaico continue a gerar mesmo assim: Para onde iria a energia excedente produzida? Provavelmente teríamos um acidente de graves proporções aos profissionais envolvidos na manutenção, sendo este o principal motivo para esta proteção existir, mas não o único. Além do citado, ao utilizar a rede da concessionária como referencia, garante-se que a energia entregue possui qualidade satisfatória, estando dentro dos limites exigidos pela ANEEL. Caso contrário, não haveria como garantir essa qualidade, podendo até ocasionar a queima de equipamentos eletrônicos de unidades consumidoras em casos mais graves.
Claro que o exemplo citado acima (falta de rede da concessionária) não é tão recorrente e com isso, este não é o motivo mais comum de causar atuação por ilhamento do inversor fotovoltaico. Como dito acima, o equipamento irá entrar em ilhamento sempre que perder a referencia da concessionária (tensão e frequência de rede) e isso também pode ocorrer quando o disjuntor atuar ou quando houver problema em uma das fases, por exemplo.
Caso o erro de ilhamento seja continuo, impossibilitando do sistema funcionar, pode haver um problema de instalação, como cabos conectados erroneamente (troca de fase e neutro, alimentação incorreta) e até má conexão (um cabo solto ou mal encaixado, ocasionando uma não identificação por parte do inversor). É fundamental então ser revisto todas as conexões em disjuntores e dispositivos de proteção, e também a conexão feita ao inversor (seja através de conector próprio do fabricante, ou através de barramento – fig. 2) – confirmando se os cabos de fase, neutro e terra estão devidamente conectados.
Falando especificamente do disjuntor, ele é o ponto de maior causa das atuações do inversor por ilhamento, sem dúvidas. Abaixo, algumas das possíveis causas que geram o erro de ilhamento vindo do disjuntor de proteção CA:
- Erro de projeto: O disjuntor é dimensionado de forma inadequada com a capacidade de injeção de corrente do sistema fotovoltaico. Recomenda-se, em sistemas fotovoltaicos, trabalhar com algo em torno de 25% de folga na sua capacidade;
- Temperatura: Grande parte dos projetistas se atentam apenas para o valor nominal do disjuntor, sem se atentar para as características necessárias para que ele atue nessa condição. Trabalhar em temperaturas elevadas pode fazer com que o disjuntor atue em condições abaixo da nominal (figura 3);
- Plena carga: Outro ponto negligenciado pela maioria dos projetistas é que este disjuntor trabalhará grande parte do tempo a plena carga (caracteristico de sistemas fotovoltaicos) e isso pode fazer com que ele atue em condições diferentes da nominal, encontrada na sua carcaça.
Os motivos acima, além dos não citados como por exemplo desgaste natural do equipamento, apertos, marcas de qualidade duvidosa, etc., referentes a escolha do disjuntor, são imprescindíveis na analise e para um bom funcionamento do sistema fotovoltaico. Muito além da capacidade “comercial” do disjuntor, é fundamental que seja analisado sua ficha técnica e condições de atuação levando em conta as características existentes no seu projeto. Caso contrário, você continuará trocando o disjuntor por outro, o erro persistindo e a culpa novamente caindo sobre o inversor.
REFERÊNCIAS
[1] NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão.
[2] Ficha técnica disjuntor termomagnético Metaltex. Disponivel em < https://solutionautomation.com.br/manual/81ac34c3dd07d05ec9b073805863ecd5.pdf> Acesso em Fevereiro de 2021.
[3] Porque o disjuntor do inversor cai? Disponivel em < https://www.solaredge.com/br/solaredge-blog/por-que-o-disjuntor-do-inversor-cai>
[4] Proteção anti-ilhamento de inversores fotovoltaicos. Disponivel em < https://canalsolar.com.br/protecao-de-anti-ilhamento-dos-inversores-fotovoltaicos/>
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