Aplicação do KFA310 em Testes de Sistemas Fotovoltaicos Solares

Seção Principal 1: Teste de Relés de Proteção na Engrenagem de Comutação do Ponto de Interconexão (POI)

Proteção de Sobretensão / Subtensão

Objetivo do Teste:
Garantir que o sistema fotovoltaico possa se desconectar de forma confiável da rede sob condições de tensão anormais, evitando danos aos equipamentos e protegendo a estabilidade da rede.

Método de Teste:
Utilize o KFA310 para emitir tensão de frequência industrial ajustável e simular condições de sobretensão (ex: 120% Un) e subtensão (ex: 80% Un). Verifique se o relé de proteção emite um comando de disparo após o atraso de tempo configurado e registre os valores reais de partida e o tempo de operação.

Proteção de Sobrefrequência / Subfrequência

Objetivo do Teste:
Verificar a resposta adequada aos desvios de frequência da rede e evitar que os sistemas fotovoltaicos operem fora dos limites de frequência nominais.

Método de Teste:
Utilize o KFA310 para gerar sinais de tensão de frequência variável. Teste se o dispositivo de proteção opera corretamente com o atraso especificado quando a frequência excede o limite superior (ex: 50,5 Hz) ou cai abaixo do limite inferior (ex: 49,5 Hz).

Proteção Anti-Ilhamento (Crítica e Obrigatória)

Objetivo do Teste:
Este é o teste de segurança mais crítico. Quando a rede elétrica é perdida, o sistema fotovoltaico deve detectar a condição de ilhamento e interromper a energização da linha rapidamente (normalmente em 2 segundos) para garantir a segurança do pessoal.

Método de Teste:

• Método de deriva de frequência ativa
  Utilize o KFA310 para simular a rede e estabelecer condições normais de fornecimento. Em seguida, desconecte a saída do KFA310 para simular a queda da rede enquanto conecta um banco de carga resistiva para representar a carga local. Monitore a frequência de saída do inversor e o comportamento da tensão através do KFA310 para determinar se a detecção de ilhamento opera corretamente.

• Método passivo
  Utilize o KFA310 para simular uma perda direta de tensão da rede. Verifique se o relé de proteção do POI desarma devido a anormalidade de tensão e/ou frequência. Este teste é frequentemente combinado com testes de proteção de sobre/subtensão e sobre/subfrequência.

Proteção de Potência Reversa (Anti Back-Feed)

Objetivo do Teste:
Para projetos fotovoltaicos de autoconsumo onde o fluxo de potência reversa para a rede a montante não é permitido, a proteção deve operar quando a potência gerada exceder a demanda de carga local.

Método de Teste:
Utilize o KFA310 para simular a tensão e a corrente do sistema. Ajustando o ângulo de fase entre tensão e corrente, simule o fluxo de potência reversa do lado fotovoltaico para o lado da rede. Verifique se o relé de proteção emite um comando de disparo ou redução de potência quando a potência reversa excede o limite definido para o atraso de tempo estabelecido.

Religamento Automático de Linha Viva / Verificação de Presença de Tensão

Objetivo do Teste:
Após o restabelecimento da tensão da rede, o sistema fotovoltaico deve ser capaz de se reconectar com segurança, de forma automática ou manual.

Método de Teste:
Utilize o KFA310 para simular a recuperação da tensão da rede de zero ao valor nominal. Verifique se o disjuntor de interconexão tem permissão para fechar — ou fecha automaticamente — uma vez que a condição de "tensão presente" seja satisfeita.

Seção Principal 2: Proteção do Inversor e Verificação da Função de Suporte à Rede

Verificação da Capacidade de Suporte a Baixa Tensão (LVRT) (Onde Exigido pelos Códigos de Rede)

Objetivo do Teste:
Para usinas fotovoltaicas de médio e grande porte ou projetos sujeitos aos requisitos do código de rede, verifique se o inversor permanece conectado e suporta a rede durante quedas de tensão de curta duração.

Método de Teste:
Utilize o KFA310 para emitir perfis de queda de tensão em conformidade com os códigos de rede nacionais ou locais (por exemplo, a tensão cai para 20% da nominal por 625 ms). Monitore se o inversor permanece conectado. Com capacidade de simulação dinâmica, o KFA310 também pode emitir suporte de corrente reativa durante o evento de suporte à falha.

Verificação de Configuração de Proteção e Teste de Resposta

Objetivo do Teste:
Para verificar se as proteções integradas do inversor — como sobrecorrente, sobretensão CC e proteção de falha de isolamento — operam corretamente.

Método de Teste:
Acione alarmes ou desligamento do inversor ajustando as saídas CA do KFA310 para simular falhas no lado CA, ou coordenando com uma fonte CC para simular condições anormais no lado CC. Verifique os limites reais de partida e os tempos de operação em relação às configurações configuradas.

Seção Principal 3: Teste de Outros Equipamentos Elétricos Relacionados

Teste da Unidade de Monitoramento do Dispositivo de Proteção contra Surtos (SPD)

Utilize a simulação de entrada/saída digital do KFA310 para gerar sinais de alarme ou falha. Verifique se os sinais de status do SPD são transmitidos corretamente para o sistema de monitoramento ou SCADA.

Teste de Dispositivos de Monitoramento de Qualidade de Energia

Utilize o módulo harmônico do KFA310 para emitir sinais de teste contendo harmônicos e desequilíbrio de tensão. Verifique a precisão da medição e as funções de alarme de limite do dispositivo de monitoramento de qualidade de energia.

Requisitos Gerais do Testador para Aplicações em Usinas Fotovoltaicas de Baixa Tensão

• Portátil e Flexível: 

  Compacto e leve, adequado para salas de comutação de baixa tensão com espaço limitado.

• Capacidade de Saída Abrangente:

  Saídas padrão de tensão de quatro fases e corrente de três fases, com ajuste preciso de frequência e ângulo de fase.

• Capacidade de Geração de Harmônicos:
  Necessário para testes de qualidade de energia e dispositivos de monitoramento.

• Forte Suporte de Software:
  Módulos de teste integrados para sobre/subtensão, sobre/subfrecuencia, sincronização e funções relacionadas, com operação amigável ao usuário.