Connessione alla rete di impianti di cogenerazione

[AndreB]

Buongiorno a tutti,

Ho alcuni dubbi in merito al parallelo rete di un impianto di cogenerazione di piccola taglia (200kW) costituito da n.3 gruppi motore/alternatore; questa è la mia prima esperienza nell'ambito degli impianti di cogenerazione, per cui ho bisogno di qualche consiglio. Il consumo dei carichi ausiliari è di circa 20kW elettrici.
Premetto che ho studiato la CEI 0-21: 2012, la CEI 64-8, la norma CEI 11-25, oltre a tutte le indicazioni fornite da Terna (allegato A), di Enel distribuzione e dell'AEEG (TICA).
L'impianto di cogenerazione, oltre a generare, deve alimentare gli ausiliari.
Lo schema che impiegherò sarà il seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ho i seguenti dubbi:
1 - Prima di tutto, secondo Voi lo schema unifilare che intendo impiegare è corretto?
2 - La CEI 0-21 vieta all'utente, attivo o passivo che sia, di collegare il neutro a terra; ma dato che i due circuiti (rete e generazione) sono disaccoppiati, posso collegare il centro stella dei tre generatori a terra; é corretto il mio ragionamento?
3 - Secondo me il circuito immediatamente a valle dei gruppi di generazione lo considero un TN-S. In caso di guasto d'solamento dovrà valere la seguente formula:


E' corretto il mio ragionamento?
4 - All'interno dell'inverter ho la protezione del circuito AC in uscita e il Sistema di Protezione di Interfaccia; l'uscita dell'inverter è trifase senza neutro.
Secondo voi devo creare il neutro alla linea trifase in uscita dagli inverter?
5 - Devo inserire i controllori d'isolamento tra ogni inverter e la relativa protezione nel quadro parallelo rete?
6 - Nel quadro parallelo rete le linee provenienti dagli inverter sono protette dalla relativa protezione magnetotermica differenziale; questa è motorizzata in quanto la impiego come Dispositivo Generale a rincalzo del Dispositivo di protezione di Interfaccia. Inoltre la CEI 0-21: 2012 consente fino all'impiego di n.3 Dispositivo Generale di Linea, per cui secondo, me sono ok con il parallelo rete.
Secondo Voi sono "nel giusto" o sto commettendo qualche errore?
Il tipo di protezione generale di linea è corretto?
7 - Il quadro contatore è a doppio isolamento, per cui penso di impiegare una protezione magnetotermica, dato che la protezione generale del quadro contatore rete è magnetotermica differenziale. Qui il mio dubbio è che il flusso della corrente può essere sia dal quadro parallelo rete verso il contatore, sia il contrario. E' giusto impiegare le protezioni come nello schema?
8 - Devo prevedere altri componenti? Gruppi di rifasamento? Devo controllare lo squilibrio dei carichi?
9 - C'é qualche altro errore di concetto che magari non ho considerato?

Ringrazio tutti Voi per la collaborazione ed i consigli.
Buona serata.

[Giovepluvio]

Prima di tutto una domanda: il Distributore ti ha già detto che ti collegherà in BT? Connessioni attive da 200kW vengono normalmente servite in media tensione. Da ciò seguirebbe l'assoggettamento alla CEI 0-16 e non alla CEI 0-21.

Di tutto il resto ne discutiamo dopo.

[AndreB]

il Distributore ti ha già detto che ti collegherà in BT?

Ciao Giovepluvio!
Intanto grazie per la risposta. Comunque sì, l'Enel ha già confermato che l'allacciamento verrà fatto in BT, ci hanno inviato la raccomandata con questa Soluzione Tecnica Minima.
Anch'io come te sono rimasto stupito della scelta del distributore, dato che la CEI 0-21 pone i 100kW come potenza limite per la connessione in BT; forse hanno optato per questa scelta perché l'impianto è in una zona industriale, nel raggio di 50m dallo stabile ci sono 2 cabine di trasformazione.

[Giovepluvio]

Ok!
In realtà il livello di tensione di fornitura per impianti di produzione tra 100 e 200 kW è a discrezione del Distributore. Se hai la STM in mano siamo a posto.

Andiamo con ordine. Premetto che non ho tutte le risposte ma ci provo.

Buongiorno a tutti,

Lo schema che impiegherò sarà il seguente:

Faccio subito una domanda: lo schema con raddrizzatore ed inverter è una prescrizione del costruttore dei gruppi di cogenerazione?

Ho i seguenti dubbi:
1 - Prima di tutto, secondo Voi lo schema unifilare che intendo impiegare è corretto?

Qualcosa da sistemare secondo me c'è

2 - La CEI 0-21 vieta all'utente, attivo o passivo che sia, di collegare il neutro a terra; ma dato che i due circuiti (rete e generazione) sono disaccoppiati, posso collegare il centro stella dei tre generatori a terra; é corretto il mio ragionamento?

Nel tuo schema non vedo la separazione galvanica. Dove sarebbe?

4 - All'interno dell'inverter ho la protezione del circuito AC in uscita e il Sistema di Protezione di Interfaccia; l'uscita dell'inverter è trifase senza neutro.
Secondo voi devo creare il neutro alla linea trifase in uscita dagli inverter?

Non ne vedo il motivo.

5 - Devo inserire i controllori d'isolamento tra ogni inverter e la relativa protezione nel quadro parallelo rete?

Non hai mica un sistema IT...

6 - Nel quadro parallelo rete le linee provenienti dagli inverter sono protette dalla relativa protezione magnetotermica differenziale; questa è motorizzata in quanto la impiego come Dispositivo Generale a rincalzo del Dispositivo di protezione di Interfaccia. Inoltre la CEI 0-21: 2012 consente fino all'impiego di n.3 Dispositivo Generale di Linea, per cui secondo, me sono ok con il parallelo rete.
Secondo Voi sono "nel giusto" o sto commettendo qualche errore?

Io vedo un DG unico nel tuo schema quindi sei "nel giusto" da questo punto di vista.

Il tipo di protezione generale di linea è corretto?

Nello schema non c'è neppure un dimensionamento, impossibile dirlo.

7 - Il quadro contatore è a doppio isolamento, per cui penso di impiegare una protezione magnetotermica, dato che la protezione generale del quadro contatore rete è magnetotermica differenziale. Qui il mio dubbio è che il flusso della corrente può essere sia dal quadro parallelo rete verso il contatore, sia il contrario. E' giusto impiegare le protezioni come nello schema?

La domanda che devi farti è: "ho delle masse nel tratto di impianto non protetto da relè differenziale?"

8 - Devo prevedere altri componenti? Gruppi di rifasamento? Devo controllare lo squilibrio dei carichi?

Gli inverter dovrebbero essere in grado di rifasare per conto loro. E' una delle prescrizioni della CEI 0-21.
Dallo schema che hai disegnato non pare possibili uno squilibrio nella parte di produzione quindi...

9 - C'é qualche altro errore di concetto che magari non ho considerato?

E' la prima volta che affronti un sistema del genere?

[AndreB]

Ok!
In realtà il livello di tensione di fornitura per impianti di produzione tra 100 e 200 kW è a discrezione del Distributore. Se hai la STM in mano siamo a posto.

Qui hai perfettamente ragione; comunque, come dici tu, con la STM in mano sono a posto.

Faccio subito una domanda: lo schema con raddrizzatore ed inverter è una prescrizione del costruttore dei gruppi di cogenerazione?

No, è una richiesta del mio titolare, e data la mia inesperienza mi adeguo.

1 - Prima di tutto, secondo Voi lo schema unifilare che intendo impiegare è corretto?

Qualcosa da sistemare secondo me c'è

Io non so dove mettere le mani: hai qualche idea?

2 - La CEI 0-21 vieta all'utente, attivo o passivo che sia, di collegare il neutro a terra; ma dato che i due circuiti (rete e generazione) sono disaccoppiati, posso collegare il centro stella dei tre generatori a terra; é corretto il mio ragionamento?

Nel tuo schema non vedo la separazione galvanica. Dove sarebbe?

La separazione galvanica è nell'inverter, dato che c'é sia l'elettronica, sia un trasformatore.

4 - All'interno dell'inverter ho la protezione del circuito AC in uscita e il Sistema di Protezione di Interfaccia; l'uscita dell'inverter è trifase senza neutro.
Secondo voi devo creare il neutro alla linea trifase in uscita dagli inverter?

Non ne vedo il motivo.

Questa è solamente una mia paranoia, dato che ho carichi monofase.

5 - Devo inserire i controllori d'isolamento tra ogni inverter e la relativa protezione nel quadro parallelo rete?

Non hai mica un sistema IT...

Qua ho sbagliato io. Punto. Hai ragione.

6 - Nel quadro parallelo rete le linee provenienti dagli inverter sono protette dalla relativa protezione magnetotermica differenziale; questa è motorizzata in quanto la impiego come Dispositivo Generale a rincalzo del Dispositivo di protezione di Interfaccia. Inoltre la CEI 0-21: 2012 consente fino all'impiego di n.3 Dispositivo Generale di Linea, per cui secondo, me sono ok con il parallelo rete.
Secondo Voi sono "nel giusto" o sto commettendo qualche errore?

Io vedo un DG unico nel tuo schema quindi sei "nel giusto" da questo punto di vista.

Quindi dovrei motorizzare il generale del quadro parallelo rete per il teledistacco?

Il tipo di protezione generale di linea è corretto?

Nello schema non c'è neppure un dimensionamento, impossibile dirlo.

Intendevo da un punto di vista contettuale: è ok un m.t.diff?

7 - Il quadro contatore è a doppio isolamento, per cui penso di impiegare una protezione magnetotermica, dato che la protezione generale del quadro contatore rete è magnetotermica differenziale. Qui il mio dubbio è che il flusso della corrente può essere sia dal quadro parallelo rete verso il contatore, sia il contrario. E' giusto impiegare le protezioni come nello schema?

La domanda che devi farti è: "ho delle masse nel tratto di impianto non protetto da relè differenziale?"

La mia domanda è inerente al flusso della potenza, che è bidirezionale. In ogni caso non ho masse in quel tratto.

8 - Devo prevedere altri componenti? Gruppi di rifasamento? Devo controllare lo squilibrio dei carichi?

Gli inverter dovrebbero essere in grado di rifasare per conto loro. E' una delle prescrizioni della CEI 0-21.
Dallo schema che hai disegnato non pare possibili uno squilibrio nella parte di produzione quindi...

Ok, grazie.

E' la prima volta che affronti un sistema del genere?

Eh, si, prima ho sempre lavorato nella distribuzione ed era molto più semplice.
Ti ringrazio. Ciao.

[Giovepluvio]

Scendiamo un po' più nello specifico: marche e modelli dei dispositivi che vuoi usare (cogeneratori ed inverter).

[AndreB]

Specifica dei generatori:

http://www.sogagroup.com/FILES_UPLOAD/SK225%20preliminary_rev.04%202010_1.pdf

Specifica degli inverter:

http://www.santerno.com/fileadmin/user_upload/pdf/Data_Sheet/ETESIAN/etesian_ONE_IT.pdf
http://www.santerno.com/fileadmin/user_upload/pdf/manuals/MANUALI%20WIND/ETESIAN_ONE_HW/IT/R00/IT/15P00EOA100_ETESIAN_ONE_HW_R00_IT.pdf

Grazie mille per l'aiuto!

[Giovepluvio]

Ok, ora capisco il motivo della configurazione scelta.

Attenzione che la separazione galvanica è garantita esclusivamente dal trasformatore. Il fatto che di mezzo ci sia l'elettronica dell'inverter non significa assolutamente nulla.

Per quanto riguarda il DDI ti suggerirei di inserirlo tra il gruppo di generazione ed il parallelo con il resto dell'impianto. Facendo come vuoi fare tu (ovvero sul DG) in caso di sgancio ti troveresti con tutto l'impianto, utenze comprese, fermo. Non mi pare proprio la cosa più furba.

Se non hai masse in quel tratto di magnetotermico senza relè differenziale può andare.

[AndreB]

Attenzione che la separazione galvanica è garantita esclusivamente dal trasformatore. Il fatto che di mezzo ci sia l'elettronica dell'inverter non significa assolutamente nulla.

Ah si??? Io pensavo che la presenza dell'elettronica bastasse ad assicurarmi la separazione galvanica.
Dei trasformatori invece ne ero sicuro.

Per quanto riguarda il DDI ti suggerirei di inserirlo tra il gruppo di generazione ed il parallelo con il resto dell'impianto. Facendo come vuoi fare tu (ovvero sul DG) in caso di sgancio ti troveresti con tutto l'impianto, utenze comprese, fermo. Non mi pare proprio la cosa più furba.

Forse mi son spiegato male...
Nel quadro parallelo rete le protezioni magnetotermiche differenziali che sono a monte degli inverter vorrei impiegarle anche come rincalzo, in quanto il Sistema di Protezione di interfaccia (quindi il DDI) è già all'interno degli inverter. L'inverter in pratica si comporta come il più classico degli inverter per impianti fotovoltaici.
Altra cosa importante: in caso l'Enel comandi il teledistacco, essa agisce sulla motorizzazione di queste 3 protezioni.
Non ultima cosa per importanza, in caso di guasti ad un generatore o inverter, posso scollegare solamente la linea fuori servizio e far funzionare le altre due.
I carichi comunque, in un modo o nell'altro, sono alimentati:
- dall'Enel se i tre generatori sono fermi;
- dai generatori, se questi funzionano.

Se non hai masse in quel tratto di magnetotermico senza relè differenziale può andare.

Beh, tra inverter e quadro parallelo rete ho solo un tratto di cavo FG7(O)R (doppio isolamento) posanto nel canale metallico; occhio però che sia l'inverter, sia il quadro sono in classe I di isolamento... Verificherò la CEI 64-8 a tal proposito per fugare ogni dubbio...

Ti ringrazio Giovepluvio, sei un amico!
Buona serata!

[Giovepluvio]

Io pensavo che la presenza dell'elettronica bastasse ad assicurarmi la separazione galvanica.

Assolutamente no!

Nel quadro parallelo rete le protezioni magnetotermiche differenziali che sono a monte degli inverter vorrei impiegarle anche come rincalzo, in quanto il Sistema di Protezione di interfaccia (quindi il DDI) è già all'interno degli inverter. L'inverter in pratica si comporta come il più classico degli inverter per impianti fotovoltaici.
Altra cosa importante: in caso l'Enel comandi il teledistacco, essa agisce sulla motorizzazione di queste 3 protezioni.

E come la metti con le prescrizioni del paragrafo 8.2.2.2 della CEI 0-21? Gli SPI degli inverter sono predisposti per la gestione della logica OR?

Beh, tra inverter e quadro parallelo rete ho solo un tratto di cavo FG7(O)R (doppio isolamento) posanto nel canale metallico; occhio però che sia l'inverter, sia il quadro sono in classe I di isolamento... Verificherò la CEI 64-8 a tal proposito per fugare ogni dubbio...

Io parlavo della tratta tra quadro contatore e quadro parallelo rete.