Tema: Caída de Tensión

Buenos días,

he estado buscando información respecto a la caída de tensión en este foro y no he encontrado lo que buscaba y me he animado a escribir este post.

Estoy realizando un trabajo para un máster y tengo serias dudas sobre la caída de tensión. Tengo claro que la caída de tensión máxima es del 1,5%.

El ejemplo que expongo es para el generador fotovoltaico que va ubicado en la cubierta de una nave industrial.

Mi duda está cuándo me pongo a calcular las caídas de tensión. Lo que he realizado es que por cada campo he calculado la caída de tensión que me produce cada string, como tengo 7 strings por campo he realizado la media de cada campo (valor en negrita) y la caída de tensión total que se produce en corriente continua es la suma de las medias, que me da un total de 1,48%.

No tengo muy claro si lo que he realizado está bien o no, o cómo debería actuar.


Espero que me ayudeis a resolver mi duda, y gracias por este magnifico foro.

Según la ITC-BT-40 ap. 5, debe ser entre... el generador y el punto de interconexión a la Red de Distribución Pública... no superior al 1'5%

Iniciado por eien

Según la ITC-BT-40 ap. 5, debe ser entre... el generador y el punto de interconexión a la Red de Distribución Pública... no superior al 1'5%

Gracias por responder eien, pero estoy preguntado a cerca del total, había subido una foto de una tabla pero creo que no se ve.. A ver si lo soluciono.

Iniciado por legendsev

Gracias por responder eien, pero estoy preguntado a cerca del total, había subido una foto de una tabla pero creo que no se ve.. A ver si lo soluciono.

Y del total habla la respuesta: desde el generador/es (paneles) hasta la Red.

¿Porqué utilizas la tensión en vacío para el cálculo?
En vacío no hay paso de corriente, por tanto ese valor no sirve para el cálculo de la sección. Debiera ser la de pico. En cuanto a la Isc, puede ser válida si la entrada del convertidor la cortocircuita para llevarla al MPPT, que es lo más normal hoy día.
Otra cuestión. Difícilmente llegarás a conseguir un 1'5% de caída, si ya das ese valor en el cálculo del primer tramo en continua. ya que ese valor debe ser desde continua hasta la red. Por tanto debieras repartirlo como quieras entre los dos tramos, y así en todas las ramas.

Otra más. Como es que pasas del valor de sección calculada de 2 y pico a 16 mm2 ?? a santo de qué?? por intensidad máxima admisible no será, y la inmediata superior no es 16, sino 4 mm2. Ahora según el tipo de canalización y de aislamiento del conductor hay que ver su intensidad máxima.
Podrías ver el documento que puse en solar web sobre "Criterios de cálculo de secciones y protecciones". Creo que está en el apartado de descargas. Te ayudaría.

Iniciado por eien

Y del total habla la respuesta: desde el generador/es (paneles) hasta la Red.

Esto está enfocado para el cálculo del Performance Ratio, y tenía entendido que cada línea tanto en DC como en AC, no podía superar el 1,5% (por separado).

Que para conocer el PR antes del inversor aplicaría por ejemplo 1,45% en DC y para obtener el PR final aplicaría por ejemplo 1,20% de la línea en AC.
(he obviado todas las demás pérdidas, me centro en esta que es en la que ando más perdido)

Pero mi duda está enfocada en la tabla:
- ¿Es correcto, realizar la media de las caídas de tensión que me produce cada string para obtener la caída de tensión que llega al inversor en DC?
-¿Es correcto, sumar la medias anteriormente mencionadas, para obtener el total de caída de tensión en DC?

Iniciado por eien

¿Porqué utilizas la tensión en vacío para el cálculo?
En vacío no hay paso de corriente, por tanto ese valor no sirve para el cálculo de la sección. Debiera ser la de pico. En cuanto a la Isc, puede ser válida si la entrada del convertidor la cortocircuita para llevarla al MPPT, que es lo más normal hoy día.
Otra cuestión. Difícilmente llegarás a conseguir un 1'5% de caída, si ya das ese valor en el cálculo del primer tramo en continua. ya que ese valor debe ser desde continua hasta la red. Por tanto debieras repartirlo como quieras entre los dos tramos, y así en todas las ramas.

Otra más. Como es que pasas del valor de sección calculada de 2 y pico a 16 mm2 ?? a santo de qué?? por intensidad máxima admisible no será, y la inmediata superior no es 16, sino 4 mm2. Ahora según el tipo de canalización y de aislamiento del conductor hay que ver su intensidad máxima.
Podrías ver el documento que puse en solar web sobre "Criterios de cálculo de secciones y protecciones". Creo que está en el apartado de descargas. Te ayudaría.

He dado ese salto tan grande de sección, porque como se ve en la tabla así si llego a estar por debajo del 1,5%. Por eso cuando me has comentado que es 1,5% del total, se me ha cambiado la cara ya que debería de poner secciones enormes. En principio tenía puesto la de 4mm2.

Repartiré como dices la caída de tensión y me voy a mirar ahora mismo el documento que dices.

Pero vuelvo con las preguntas del post, anterior en cuanto al tratamiento de las caídas de tensión, quizás sea ahí donde fallo, en cuanto a sumarlas o realizarles la media.

La media no sirve de nada, ya que podrías tener algún valor superior al 1'5% y otro mucho menor, y que la media fuera menor de 1'5%, y eso es erróneo.
Yo no aplico ese criterio, ni creo que se deba de hacer, sino el de que en ningún caso, ninguna de las secciones -por separado- lo supere.

Me ha faltado contestar a lo de sumarlas.
Se sumarían sólo aquellas caídas de tensión que estén en serie, es decir, la de continua, la de alterna y la propia del inversor, pero no de las diferentes ramas, ya que todas están en paralelo.

Voy a enfocar de nuevo el post y voy a tener en cuenta las consideraciones que me has comentado. Pero voy a empezar desde el principio:

Cálculo del performance ratio (PR):



De esta forma me han enseñado a calcular el PR: lo calculo en 3 etapas. La primera teniendo en cuenta las pérdidas antes del inversor, la segunda después del inversor y la tercera teniendo en cuenta las pérdidas del cableado en CA.

Todas las pérdidas que aparecen en la tabla son % (a excepción de Pinv.), y tengo conflictos con las pérdidas del cableado en DC. Según me dicen los del máster que las pérdidas en DC corresponde con el % de caída de tensión (que curiosamente no lo explican, y si pregunto me dicen que simplifique. Pero cuando hago algo me tengo que meter en el ajo y hacerlo bien por eso estoy preguntando en este excelente foro).

Pcable,DC:
Según me has comentado eien, calculo las secciones (he de mirar eso de la Isc,pero a modo ejemplo hago los calculos con Isc). He determinado las secciones inmediatamente superiores e intentando unificar secciones que cada subgenerador tiene con su respectivo inversor.
He empleado una caída de tensión de 1% máxima y he seleccionado secciones de 6 y 4 mm2 y ambas me cumplen con la intensidad máxima admisible.

El siguiente paso que he realizado es sumar las caídas de tensión que tienen los módulos conectados en serie, es decir, cada string (que tiene 18 paneles en serie) y sumando he obtenido un total de 30,56 % de pérdidas en el cableado en DC (como se ve en la tabla siguiente).


Son demasiadas pérdidas, y no sé como enfocarlo para realizado bien. Obtengo un PR Final muy bajo.

El Pr lo calculo en base a la potencia de generación dividido por la potencia del inversor:
PR= (PGFV/Pinv)x100
Ahora voy a comer y a clase. En cuanto pueda volveré a retomar la consulta.
Continuas sumando los porcentajes de caída de tensión y ese dato no refleja nada real, ya que nunca se cumple, nunca se suma en la instalación, no ocurre nunca ese caso. También continuas utilizando la tensión en vacío.
Si acaso debieras sumar potencia perdida, pero no la caída de tensión.

Hola, ¿Cuál es la potencia pico del módulo que utilizas? y ¿Cuál es la configuración que utilizas? ¿Todos los strings van a un cuadro de protecciones en cc y luego sacas una sola línea de 2 cables, uno positivo y otro negativo hasta el inversor?.
Un saludo.

Guiro:

La configuración del generador es la siguiente (he realizado una captura que creo que es como mejor se visualiza):

He realizado la configuración, maximizando la tensión.



Y las características del panel FV y del inversor son las siguientes:


Y la configuración, es la que comentas, los strings de cada subcampo estan conectados a su correspondiente cuadro de proteccion y éste está conectado en monofasico a su correspondiente inversor.

Te pongo también la disposición de los módulos que he realizado en la cubierta.



Eien:

Voy a hacerlo de nuevo con lo que me has comentado.

Iniciado por legendsev

Esto está enfocado para el cálculo del Performance Ratio, y tenía entendido que cada línea tanto en DC como en AC, no podía superar el 1,5% (por separado).

Que para conocer el PR antes del inversor aplicaría por ejemplo 1,45% en DC y para obtener el PR final aplicaría por ejemplo 1,20% de la línea en AC.
(he obviado todas las demás pérdidas, me centro en esta que es en la que ando más perdido)

Pero mi duda está enfocada en la tabla:
- ¿Es correcto, realizar la media de las caídas de tensión que me produce cada string para obtener la caída de tensión que llega al inversor en DC?
-¿Es correcto, sumar la medias anteriormente mencionadas, para obtener el total de caída de tensión en DC?

Hola.
En mi opinión:
1-No es correcto realizar una media a efectos de cálculo de secciones, cada string debe cumplir con la caída de tensión admitida en ese tramo en concreto.Si en la parte de alterna tienes planificada una caída del 1,17% entonces cada string debe tener una caída máxima de 0,33%.
Ahora para calcular el PR no te queda mas remedio que dar un valor medio de caída en ese tramo o utilizar el mas desfavorable. Eso si puedes preguntárselo a tu tutor.
2- Tampoco se suman las caídas ni de los strings en paralelo, ni de los campos. Según tu tabla el valor mas alto de caída de voltaje lo tienes en el 5 campo en el primer string con una caída de 0,97%. Ese dato es en mi opinión el que deberías de tomar por ser el mas desfavorable. Te quedan para repartir todavía 0,53% de perdidas en cableado en la parte de alterna para cumplir con la itc-bt-40.
Osea los datos PR entrada al inversor están mal ya que contempla la suma 30,56 cuando debería ser 0,97% (o tomar el valor medio) por lo que el PR entrada inv será superior a 90. Asi que corrige tus cálculos.

Hola luisrus,

ya lo tengo todo más claro, he preguntado al tutor y es como me comentas debo hacer un análisis de las pérdidas de cada subgenerador y tomar el valor más desfavorable y ese % serían las pérdidas que busco.

Y voy a hacer los cálculos según lo que dice la ITC BT 40, haciendo uso de la recomendación del IDAE de 0,5% en la parte de continua y el 1% restante lo emplearé para CA.

Otra cosa, como bien dice Eien tienes que utilizar para el cálculo de secciones no la Voc sino el Vmpp de los paneles sería 18x34,3v =617,4V en lugar de 761V

Acabo de finalizar los cálculos. He seguido las siguientes indicaciones:
- En un primer momento he instalado los cuadros de protección de DC dentro de la nave (voy a hacerlo con los cuadros en la cubierta).
- Las distancias en CA son estimadas, no se conocen.
- En los tramos más cortos, he aumentado mucho la sección para disminuir la caída de tensión.
- He empleado correctamente las tensiones e intensidades (he empleado Isc para estar del lado de la seguridad).

He aqui la solución:


Y aquí los resultados de caída de tensión, he conseguido 1,49%!.



Nota: me queda comprobar las intensidades máximas admisibles.

Revisa los cálculos de secciones donde pones 3,72mm2 y 1,77mm2

Iniciado por luisrus

Revisa los cálculos de secciones donde pones 3,72mm2 y 1,77mm2

En la de 3,72mm2:

I = 7,22 · 1,25 · 7 = 63,17A

S = (2 · 4m · 63,17A · 1 / 44 · 0,5 · 617,4) · 100 = 3,7 mm2

En la de 1,77 mm2:

I = 45A que tiene 1 fase (según fabricante) (aqui no he mayorado en un 25% puede que sea este el fallo, serían 56,25A).

S = ( raiz (3) · 4m · 56,25 A · 1 / 44 · 1 · 400) · 100 = 2,21 mm2

Pero en la primera de 3,72mm2 no veo el fallo.

Iniciado por legendsev

En la de 3,72mm2:

I = 7,22 · 1,25 · 7 = 63,17A

S = (2 · 4m · 63,17A · 1 / 44 · 0,5 · 617,4) · 100 = 3,7 mm2

En la de 1,77 mm2:

I = 45A que tiene 1 fase (según fabricante) (aqui no he mayorado en un 25% puede que sea este el fallo, serían 56,25A).

S = ( raiz (3) · 4m · 56,25 A · 1 / 44 · 1 · 400) · 100 = 2,21 mm2

Pero en la primera de 3,72mm2 no veo el fallo.

Tienes razón. Es que pensé que lo habías calculado utilizando caída = 0,07%

Al final voy a cambiar la solución y colocar los cuadros de protección DC en la cubierta, así tengo mejores secciones y la solución que daré es la siguiente:



Y el resultado es:


Gracias, por aclararme las ideas