Mediciones de impedancia del bucle de cortocircuito en parques fotovoltaicos

Debido al desarrollo dinámico de los parques fotovoltaicos, existe una demanda cada vez mayor de mediciones correctas de la impedancia del bucle de cortocircuito en la sección inversor-transformador de BT/MT. Le ayudará Sonel MZC-340-PV: el primer medidor diseñado para medir la impedancia del bucle de cortocircuito en redes con tensiones de hasta 900 V CA, de categoría de medida CAT IV 1000 V.

Cada vez se construyen más parques fotovoltaicos en todo el mundo. Sus propietarios anuncian que los ampliarán sucesivamente en decenas o cientos de megavatios. Para reducir los costes de instalaciones tan grandes, los constructores y diseñadores están utilizando inversores con una potencia activa nominal de P ≈ 185 kW. Estos dispositivos convierten 1500 V CC en 800 V CA. Tras salir del inversor, la energía va hacia la red de media tensión a través de una unidad de transformadores de 0,8 kV / 20 kV. En parques con capacidades a partir de 1 MW, esta solución se está convirtiendo en un estándar.

Fig. 1. Medición de la impedancia del bucle de cortocircuito en el circuito de trabajo (L1-L2) de una red TI en el ejemplo de un parque fotovoltaico con una red TI de 800 V CA

Foto 1. Parque con inversor de potencia P ≈ 185 kW. Mediciones con el medidor Sonel MZC-340-PV

Indicaciones para contratistas de parques fotovoltaicos

Para la puesta en servicio, las pruebas, el mantenimiento periódico y la supervisión de una instalación tan extensa, el contratista contará con la ayuda de las directrices incluidas en la norma EN 62446-1 “Sistemas fotovoltaicos (FV). Requisitos para ensayos, documentación y mantenimiento”. El documento indica que la inspección de un parque fotovoltaico en términos de protección contra descargas eléctricas debe realizarse de acuerdo con la principal norma reconocida en la Unión Europea, es decir, la norma EN 60364-6 y la norma EN 60364-4-41 referida en la dicha.

El contratista debe presentar informes de las mediciones realizadas, incluyendo: medición de la impedancia del bucle de cortocircuito, cuyo valor adecuado es uno de los medios básicos de protección contra descargas eléctricas.

Sonel MZC-340-PV: el primer medidor de este tipo en el mundo

Hasta ahora, no existía en el mercado ningún equipo adecuado para realizar mediciones en el ámbito mencionado. Sonel decidió llenar este vacío elaborando un producto nuevo y pionero: el medidor Sonel MZC-340-PV, diseñado para medir la impedancia del bucle de cortocircuito y determinar la corriente de cortocircuito. El dispositivo permite realizar pruebas en redes con tensiones de hasta 900 V AC.

Las mediciones a tensiones tan altas y con fuentes de energía elevadas, entre las que podemos incluir inversores y transformadores utilizados en grandes parques fotovoltaicos, son posibles gracias a que el medidor de impedancia del bucle de cortocircuito de alta corriente Sonel MZC-340-PV haya sido diseñado y fabricado en la categoría de medición CAT IV 1000 V. Sólo esta categoría garantiza la seguridad operativa del personal que realiza mediciones en tales condiciones. La naturaleza específica de las pruebas que se realizan significa que pueden producirse tensiones superiores a 800 V a tierra en la instalación controlada durante las pruebas, a pesar de que disponemos de una red TI y, por tanto, de una red aislada. Las mediciones realizadas con un medidor de categoría inferior están prohibidas, ya que ponen en peligro la seguridad del equipo de medición y, sin duda, serán cuestionadas por un inspector de supervisión debidamente informado.

Foto 2. Mediciones con el medidor Sonel MZC-340-PV

Mediciones remotas para la máxima seguridad

El nuevo medidor no tiene pantalla. Su control y la presentación de los resultados obtenidos se realizan a distancia, en cualquier dispositivo móvil con comunicación Wi-Fi integrada (teléfono, tableta, ordenador portátil, etc.) y un navegador web. Pueden existir hasta cinco dispositivos comunicándose simultáneamente con Sonel MZC-340-PV. No se requiere conexión a Internet para la funcionalidad básica. Sin embargo, para actualizar el software del instrumento ya se requiere acceso a la red: los archivos se descargan de los servidores del fabricante.

El medidor Sonel MZC-340-PV se puede controlar mediante:

  • móvil o tableta: no importa el sistema operativo (Android, IOS, Windows…). Funcionalidad completa en términos de inicio de mediciones, lectura de resultados y gestión de memoria,
  • panel táctil en el automóvil: funcionalidad para iniciar mediciones, leer resultados y administrar la memoria,
  • smartwatch: más para supervisión que para iniciar mediciones.

Foto 3. Control desde el móvil o la tableta

Foto 4. Uso de smartwatch

Amplia funcionalidad y diversas aplicaciones

Una gran ventaja del Sonel MZC-340-PV es la medición de impedancias del bucle de cortocircuito muy bajas, prácticamente desde 7,2 mΩ con una resolución de 0,1 mΩ, siendo que:

  • a una tensión de 230 V CA, la corriente de medición es de 130 A,
  • a una tensión de 550 V CA, la corriente de medición es de 305 A,
  • a una tensión de 900 V CA, la corriente de medición es de 250 A.

El dispositivo puede funcionar en redes con tensión nominal de 220/380 V, 230/400 V, 240/415 V, 290/500 V, 400/690 V, 460/800 V (máximo hasta 900 V) en el rango de frecuencia de 45…65 Hz. El medidor Sonel MZC-340-PV utiliza el método de cuatro hilos (4P) en las mediciones, donde los cables de medición no afectan el valor de la impedancia medida. Para las pruebas se pueden utilizar pinzas y sondas Kelvin de la categoría de medición CAT IV 1000, al igual que el medidor.

Sonel MZC-340-PV, aunque está destinado principalmente a parques fotovoltaicos, también es perfecto para realizar mediciones en parques eólicos, estaciones de transformadores de baja tensión o en industrias pesadas y a cielo abierto. Esta es una excelente elección que garantiza años de operación confiable y segura.

Sonel S.A.