Especificaciones CFE G0100 04
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ESPECIFICACIN CFE G0100-04 Interconexin a la red elctrica de baja tensin de sistemas fotovoltaicos con capacidad hasta 30 kW
Curso de Especializacin
Sistemas 16 a 20 de enero de 2012,
Oaxtepec, Morelos
Universidad Nacional Autnoma de Mxico
Centro de Investigacin en Energa
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1.- Objetivo 2.- Campo de aplicacin 3.- Normas que aplican 4.- Definiciones 5.- Simbologa y abreviaturas 6.- Especificaciones tcnicas 7.- Condiciones de Operacin 8.- Condiciones de seguridad industrial 9.- Marcado 10.- Control de Calidad 11.- Informacin tcnica 12.- Bibliografa
Contenido de la Especificacin
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Definir los Requerimientos para el diseo e
instalacin de sistemas fotovoltaicos interconectados con la red elctrica (SFV-IR).
Garantizar la calidad de la energa en la red.
Garantizar la integridad fsica y operacional de la
red elctrica y de los SFV-IR.
Garantizar la seguridad del personal.
OBJETIVO
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Interconexin a la red elctrica de baja tensin de SFV con capacidad hasta 30 kW, los cuales pueden estar instalados en viviendas individuales, inmuebles comerciales, escuelas y edificios pblicos. La especificacin considera nicamente SFV-IR que utilizan inversores estticos (estado slido) para la conversin de corriente directa (CD) a corriente alterna (CA)
CAMPO DE APLICACIN
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NOM-001-SEDE-2005: Instalaciones Elctricas (utilizacin).
NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida.
IEC 61173-1992 Overvoltage Protection for Photovoltaic (PV) Power Generating Systems Guide.
Normas que aplican
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Definiciones a considerar Celda FV o celda solar
Conexin de Celdas FVs
Conexin de la celda
_
+
Mdulo FV
Cables y conexiones elctricas,
dispositivos de proteccin
(diodos de bloqueo, fusibles,
interruptores, desconectores,
varistores, dispositivos contra
fallas a tierra, etc), sistema de
tierra,:
Todos ellos diseados y elegidos
de acuerdo a la NOM 001-
SEDE 2005.
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Diagrama a bloques de un SFV-IR
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Configuracin Elctrica para el GFV
Sistema aterrizado (negativo a tierra)
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Sistema no aterrizado (en flotacin)
Configuracin Elctrica para el GFV
Mismos Dispositivos de proteccin que en la lnea (+).
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La conexin elctrica del SFV-IR se debe realizar en la red de distribucin de baja tensin, dependiendo de la tensin de servicio. Las tensiones de distribucin para servicio domstico de la CFE son: 127 V para sistemas monofsicos a 2 hilos;
120 V/240 V para sistemas monofsicos a 3 hilos, y
220 V/127 V para sistemas trifsicos de 4 hilos.
Tensin de Interconexin
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El nmero de fases en la salida del INVERSOR del SFV-IR depende de las caractersticas de la carga del usuario y por consecuencia, del servicio que proporcione la CFE al usuario, el cual lo clasifica de acuerdo a la potencia contratada. Servicio monofsico a 2 hilos a consumidores no mayores de 5 kW; Servicio monofsico a 3 hilos o bifsico a 3 hilos a consumidores entre
los 5 kW y 10 kW, y Servicio trifsico a consumidores mayores de 10 kW. Con base en dichos criterios se debe emplear: INVERSOR monofsico si la potencia nominal del SFV-IR no excede de
10 kWp INVERSOR trifsico si la potencia nominal del SFV-IR es superior a 10
kWp. La interconexin de SFV-IR monofsicos menores a 10 kW en instalaciones elctricas trifsicas (ya sea entre fases o de fase a neutro) es factible siempre y cuando se cumplan satisfactoriamente los requisitos elctricos establecidos en este documento
Nmero de fases
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Unidad generadora capaz de convertir la radiacin solar incidente directamente en energa elctrica en forma de corriente directa. Est constituido por la integracin elctrica y mecnica de los siguientes componentes: a) Mdulos fotovoltaicos b) Cajas de conexin c) Cables y conexiones elctricas d) Dispositivos de proteccin e) Sistema de tierras f) Estructuras de montaje
Generador fotovoltaico (GFV)
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Dispositivo electrnico que convierte la energa de CD del GFV en energa de CA para sincronizarse a la red. El subsistema puede estar constituido por uno o ms inversores. Adems de la conversin de energa, en este subsistema se pueden incluir funciones de: Protecciones
Filtros para armnicos
Compensacin de Factor de Potencia
Aislamiento
Debe tener comportamiento antiisla
Transformador de aislamiento (galvnico).
Subsistema de acondicionamiento de potencia: Inversor
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La interfaz interconecta a la salida del inversor con la carga local de CA del inmueble y con el sistema elctrico de distribucin, permite al SFV operar en paralelo con la red, para que la energa pueda fluir en uno u otro sentido entre la red y la interfaz. Puede tener las siguientes funciones: Distribucin de la CA que fluye entre el sistema de
condicionamiento de potencia, la carga local y la red.
Medios de desconexin para seguridad y mantenimiento.
Medicin de flujos de energa entre el sistema, la carga local y la red.
Protecciones para el sistema de CA que no sean proporcionadas
por el inversor.
Interfaz con la red
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Lo conforman los circuitos lgicos y de control que supervisan la operacin general del SFVI, y controlan la interaccin entre sus subsistemas. Tiene el mayor orden jerrquico de control, debe asegurar la correcta operacin del SFVI en modo automtico y manual. Estas funciones de control y monitoreo comprenden: a) Arranque y paro automtico b) Funciones de proteccin
Subsistema de control y monitoreo
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ESPECIFICACIN CFE G0100-04
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Interruptor a la salida del inversor El interruptor a la salida del inversor (INT 1) debe ser termomagntico o de cuchillas con fusibles que permita la desconexin del SFV de la red y la carga local. La calibracin del dispositivo de sobrecorriente (fusible o termomagntico) se determina en funcin de la potencia mxima de salida del inversor.
Interruptor general de servicio del inmueble Interruptor de servicio (de cuchillas con fusibles) para la acometida elctrica en el inmueble (INT 2). propiedad del usuario, debe estar accesible al personal de la CFE. El disposiivo de sobre corriente se determina en funcin de la potencia mxima contratada.
Interruptor a la salida del GFV Puede ser un desconector de cuchillas o un interruptor termomagntico. Su ampacidad se determina como 1.56 veces la corriente de corto circuito (NOCT) del AFV.
Interruptores de seguridad
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El SFV-IR debe conectarse del lado de la carga, preferentemente al interruptor general de servicio del inmueble INT2 o en el tablero de distribucin de las cargas, despus del INT2. El interruptor proporciona un medio manual de desconexin accesible al personal de la CFE. Es indispensable contar con medios que permitan seccionar el sistema, para desenergizar los equipos que lo conforman (existencia de INT1 y INT DC) y para evitar energizar la red de CFE cuando exista un comportamiento isla no intencional.
Punto de interconexin, PI
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Es posible conectar la salida del SFV-IR en otro punto del sistema elctrico del inmueble cuando el SFV se encuentre a una distancia considerable del interruptor general de servicio, siempre y cuando se cumpla lo siguiente: a) La suma de las capacidades de los dispositivos de
sobrecorriente de los circuitos que alimenta un bus o conductor no debe exceder de 120 % la capacidad de transporte de corriente del bus o conductor.
b) Todos los interruptores que van a ser alimentados con corriente en ambos sentidos dentro del sistema elctrico deben estar especificados para operacin bidireccional. c) Las condiciones de mantenimiento y supervisin deben ser garantizadas para que solamente personal calificado opere y proporcione mantenimiento a las instalaciones.
Punto de Interconexin
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ESPECIFICACIN CFE G0100-04
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La CFE verificar peridicamente la calidad de la energa elctrica en la acometida del inmueble para corroborar que los lmites de operacin de la red indicados en esta especificacin no se vean superados; esto con la finalidad de garantizar la calidad del suministro elctrico. En caso de identificar desviaciones en la calidad de la energa, la CFE determinar su origen y en consecuencia tomar las medidas correctivas que procedan. Asimismo, es responsabilidad del propietario del SFV-IR mantener las desviaciones originadas por el sistema de generacin fotovoltaica dentro de los lmites establecidos
Calidad de la energa
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Calidad de la energa
Sistemas con una tensin menor o igual a 1.0 kV
Tensin nomial en un rango +5% a -10%. Frecuencia en el rango de 59.3 a 60.5 Hz Componente armnico individual en la tensin: 6% Distorsin armnica total en la tensin: 8% Desbalance mximo en la tensin: 3% Desbalance mximo en la corriente: 5%
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CONCLUSIONES
La especificacin permite disponer de un documento normativo vigente: Actualizado con a los requerimientos para el
aprovechamiento de las energas renovables FV. Con las caractersticas elctricas disponibles de la
tecnologa actual, que evitar confusin al recurrir para su consulta a diferentes fuentes de informacin y facilitar la solicitud del producto, por parte de los usuarios.
Para uniformizar los criterios en la designacin del producto, tanto para los usuarios como para los fabricantes.
Para mejorar la calidad del producto. Para mejorar la inspeccin de los productos y sistemas.
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Gracias
Es importante sealar la participacin del
personal del Instituto de Investigaciones
Elctricas (IIE) en la elaboracin de la
especificacin.
mailto:[email protected]