Manual de Instalación Ingecon Hybrid MS INGECON HYBRID MS. Ref.: AAR2000IKH02 Rev.:_A Oct-2010 Ingeteam Energy S.A. Pg.

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1 INGECON HYBRID MS Manual de Instalación Ingecon Hybrid MS AAR2000IKH02 Rev._A Ingeteam Energy S.A. 10/2010 Pg. 1 de 92

2 Manual de Instalación Nota: Ingeteam Energy S.A., debido a la mejora continua de sus productos, se reserva el derecho a introducir modificaciones en este documento sin previo aviso. índice Página 1. INTRODUCCIÓN Finalidad de este documento Instalaciones aisladas INGECON HYBRID MS - Descripción general Principio de funcionamiento Ubicación Condiciones de funcionamiento, conservación y transporte Instrucciones de seguridad Tipos de labores a desempeñar MÓDULO CARGADOR BATERIAS Detalles del módulo Especificaciones técnicas MÓDULO INVERSOR Detalles del módulo Especificaciones técnicas MÓDULO FV Detalles del módulo Especificaciones técnicas MÓDULO EOLICO Detalles del módulo Especificaciones técnicas DUMPLOAD Características principales GRUPO GENERADOR AUXILIAR Características principales...21 Pg. 2 de 92

3 8. OTROS ELEMENTOS Kit para grupo auxiliar Kit Protecciones Módulo transformador de aislamiento galvánico INSTALACIÓN Ensamblaje de módulos Conexión eléctrica Conexionado interno en módulos secundarios Localización de los componentes en el módulo Cableado del bloque de electrónica Cableado en el módulo cargador principal Cableado de un módulo cargador secundario Cableado de un módulo inversor principal Cableado de un módulo inversor secundario Conexión del banco de baterías Conexión de la línea AC Conexión de los campos fotovoltaicos» Conexión de los aerogeneradores. Dumpload Conexión del generador auxiliar Puesta a tierra INTERFACE DE USUARIO Teclado y Leds Display Menú principal Monitorización Extras Motivos de paro Configuración Ajustes Datos del equipo Tablas resumen...67 Pg. 3 de 92

4 11. PUESTA EN SERVICIO Revisión del equipo Puesta en marcha MANTENIMIENTO PREVENTIVO Labores de mantenimiento SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Indicaciones de los LEDs LED verde LED amarillo LED rojo ANEXOS SUSTITUCIÓN DEL <<BLOQUE ELECTRÓNICO>> FUNCIONAMIENTO DE LAS BATERÍAS GENERADOR AUXILIAR GENERACIÓN DE TENSIÓN. CONEXIÓN DE CARGAS...91 Pg. 4 de 92

5 documentación relacionada CATÁLOGOS Ingecon Sun Commercial Catalogue PC00ISA01_A MANUALES Manual de Instalación Ingecon Sun Lite AAY2000IKH01 Manual de Instalación Ingecon Sun Power AAS2000IKH01 Manual de Instalación Ingecon Sun Trifásicos IP54 AAS2000IKH03 Manual de Instalación Ingecon Sun Hybrid Monofásicos AAR2000IKH01 Manual del Usuario Ingecon Sun Monofásicos AAP2000IKE01 Manual de Instalación Ingecon Sun Hybrid Trifásicos AAR2000IKH02 Manual del Usuario Ingecon Sun Trifásicos IP20 AAS2000IKE01 Manual de Instalación de los Accesorios de Comunicación AAX2002IKH01 Manual del Usuario Ingecon Sun Trifásicos IP54 AAS2000IKE03 Manual del Usuario Software de Monitorización AAP2005IKE01 Manual de Usuario Ingecon Sun Hybrid Trifásicos AAR2000IKE02 Manual de Instalación Ingecon Sun Power Max Manual del Usuario Ingecon Sun Hybrid Monitor AAR2005IKE01 Manual de Usuario Ingecon Sun Manager AAX2005IKE01 Manual del Usuario Ingecon Sun Hybrid Monofásicos AAR2000IKE01 Manual de Instalación Ingecon Sun String Control AAS2002IKH01 AAV2000IKH01 Pg. 5 de 92

6 1 INTRODUCCIÓN 1.1 Finalidad de este documento 1.2 Instalaciones aisladas El presente manual le ayudará a comprender los sistemas de generación aislada, y le proporcionará las pautas a seguir para una correcta instalación, un uso adecuado, y un buen mantenimiento de los equipos que componen un sistema aislado. Es muy importante que lea y comprenda todas las indicaciones que se dan en este manual antes de proceder a la instalación de los equipos. El objetivo de un sistema basado en Ingecon Hybrid es dotar a aquellas localizaciones que no pueden disponer de red eléctrica convencional de una electrificación con características similares a ésta. Sin embargo, una red aislada nunca tendrá la capacidad energética de una red de distribución convencional, hecho a tener en cuenta a la hora de proyectar la instalación. Estos equipos son ideales para la sustitución de un sistema basado en generador diesel por otro basado en la combinación de generador diesel con fuentes renovables. Los elementos que forman parte de este tipo de instalaciones son: -Elementos de generación de energía renovable (paneles fotovoltaicos, aerogeneradores ) -Generadores auxiliares de energía (generador diesel) -Elementos de acumulación (baterías) -Convertidores de potencia asociados Mediante el estudio del emplazamiento, de los recursos renovables y del perfil de las cargas, se definirán los elementos más adecuados para cada instalación. 1.3 INGECON HYBRID MS - Descripción general Los equipos Ingecon Hybrid MS han sido diseñados para la generación aislada de energía eléctrica trifásica senoidal pura a partir de energías renovables, utilizando baterías como medio de acumulación. Admiten, además, la conexión de un generador auxiliar para garantizar el suministro eléctrico en todo momento. Pg. 6 de 92

7 Se trata de un sistema modular que permite su adaptación a los requerimientos de la instalación, quedando en manos del instalador la optimización del diseño y configuración. Se dispone de diferentes módulos convertidores de potencia que podrán ser combinados según las necesidades de la instalación. Cada módulo está formado por un «bloque electrónico» y la aparamenta y elementos de potencia requeridos por cada convertidor. Una instalación dispondrá como mínimo de un módulo cargador de baterías y un módulo inversor. Podrán instalarse como máximo cuatro módulos de cada tipo. Módulo cargador de baterías Módulo inversor Módulo fotovoltaico Módulo eólico Es el módulo encargado de la gestión del banco de baterías, de su carga y de su descarga. Una instalación deberá contener un módulo cargador de baterías principal y opcionalmente hasta tres módulos secundarios. El módulo cargador de baterías principal es imprescindible en cualquier instalación, ya que controla la comunicación con el resto de módulos, supervisa el estado de todas las entradas y gestiona los permisos de funcionamiento. En este módulo se encuentra además el display de interface con el usuario. El módulo principal está además equipado con una entrada fotovoltaica con MPPT de 15kW. Este módulo genera una tensión trifásica senoidal pura de amplitud y frecuencia constantes, adecuando la potencia de su salida a la demandada por las cargas de la instalación. Cuando el generador auxiliar está encendido y conectado a las cargas, este módulo puede funcionar como rectificador, inyectando energía a las baterías. Es posible ampliar la potencia de la instalación conectando hasta un total de cuatro módulos inversores en paralelo. Gestiona tres entradas fotovoltaicas con control MPPT independiente, de 15kW cada una. Estas entradas podrán ser configuradas para un funcionamiento en paralelo, obteniendo así una única entrada con potencia máxima de 45kW. Para ampliar la potencia de la instalación podrán colocarse hasta cuatro módulos en un mismo sistema. Convertidor para gestionar tres entradas eólicas con control MPPT independiente, de 15kW cada una. Estas entradas podrán ser configuradas para su funcionamiento en paralelo según dos opciones: -Las tres entradas en paralelo formando una única entrada con potencia máxima de 45kW -Las entradas 1 y 2 en paralelo formando una entrada de 30kW y la entrada 3 independiente de 15kW Además, el módulo eólico puede incorporar un sistema dumpload. Pg. 7 de 92

8 Para ampliar la potencia de las instalaciones podrán colocarse hasta cuatro módulos en un mismo sistema. La instalación se completará con otros elementos externos, dimensionados según la potencia y configuración del conjunto y que opcionalmente podrán ser suministrados por INGETEAM ENERGY S.A. Algunos ejemplos: -Seccionador para el campo de baterías -Kit para grupo auxiliar -Protecciones de AC para las personas y cargas conectadas -Transformador de aislamiento galvánico -Sensor de temperatura de baterías (producto de INGETEAM ENERGY S.A.) -Medidor de potencia del generador auxiliar (producto de INGETEAM ENERGY S.A.) 1.4 Principio de funcionamiento La finalidad básica del Ingecon Hybrid MS es generar una tensión alterna a partir de fuentes de energía renovables. La evolución del estado de carga/descarga de las baterías y la conexión/desconexión del generador auxiliar dependerá de la energía generada por las fuentes renovables y la demandada por las cargas de la instalación. Siempre se priorizará la extracción de energía de las fuentes renovables mediante métodos de búsqueda de la máxima potencia. Cuando la energía disponible sea mayor que la demanda, el excedente será almacenado en las baterías. Si el banco de baterías se encuentra totalmente cargado, se mantendrá en estado de flotación y se regulará la potencia generada ajustándola a la demanda. En caso contrario, cuando la carga conectada exija una energía mayor que la renovable disponible, el sistema absorberá la energía necesaria del banco de baterías. El tiempo en que se puede mantener este estado dependerá de la capacidad y estado de carga de la batería. Por este motivo, el dimensionamiento de la capacidad del banco de baterías debe realizarse teniendo en cuenta la autonomía requerida en la instalación en periodos de ausencia de fuentes renovables. Si el abastecimiento ininterrumpido es un requisito de la instalación, será necesario disponer de una fuente de energía auxiliar, como por ejemplo un generador diesel. Además, dicha fuente auxiliar es recomendable para asegurar el abastecimiento en momentos de consumo elevado (esta prestación requiere vatímetro). La conexión del generador auxiliar puede darse por diferentes causas, todas ellas configurables (Capítulo 14.3): Programación horaria. Será configurable un periodo de tiempo para su conexión diaria. Bajo estado de carga de las baterías para evitar la sobredescarga del banco. Consumo elevado (será necesario disponer de vatímetro de INGETEAM ENERGY S.A.). Ecualización de las baterías. Para asegurar que se completa correctamente el ciclo de ecualización. Manualmente, mediante orden del usuario. Pg. 8 de 92

9 Cuando se conecta el generador auxiliar, éste pasa a alimentar directamente a las cargas. El Ingecon Hybrid MS se comportará como una carga más, rectificando la tensión para cargar las baterías. La potencia de carga de las baterías desde el generador auxiliar será configurable entre cero y la potencia nominal del Ingecon Hybrid MS. Se aconseja que la potencia del generador auxiliar sea el doble de la potencia del equipo para asegurar el abastecimiento de los consumos y la carga de baterías al mismo tiempo. Con el generador auxiliar conectado, la totalidad de la energía disponible en las fuentes renovables se empleará para cargar las baterías. 1.5 Ubicación Los Ingecon Hybrid MS son equipos que requieren ser ubicados en entornos con unas características concretas. En esta sección se dan las pautas para elegir un entorno apto, y para adaptar el equipo correctamente al mismo. Entorno Colocar los equipos en un lugar accesible a los trabajos de instalación y mantenimiento, y que permita el manejo del Teclado y la lectura de los LEDs indicadores frontales. Está prohibido dejar cualquier objeto sobre el equipo. Salidas de aire y parte del armario cercano a las mismas, pueden alcanzar los 85ºC. No colocar en sus inmediaciones ningún material sensible a las altas temperaturas.- Evitar ambientes corrosivos. La habitación o recinto donde se instale el banco de baterías deberá cumplir la normativa de seguridad aplicable en la región o país que corresponda. En el caso de Europa la norma correspondiente es la EN y sus adaptaciones a cada estado europeo. El recinto en el que se instale el equipo Ingecon Hybrid MS deberá estar provisto de un sistema de seguridad que permita restringir el acceso exclusivamente a personal autorizado. Grado IP Los equipos Ingecon Hybrid MS tienen un grado de protección contra agentes externos IP20. IP20 significa que el equipo está protegido contra la entrada de cuerpos extraños, y sus partes peligrosas están libres de acceso, según lo definido para este grado de protección en la norma IEC Por tanto: Los Ingecon Hybrid MS han de instalarse en recinto cerrado y a cubierto. El entorno en el que se monten debe estar siempre seco y libre de polvo. No es apto para su instalación a la intemperie. Pg. 9 de 92

10 Temperatura Ambiente Los Ingecon Hybrid MS, están diseñados para funcionar entre 10ºC y +40ºC. Condiciones atmosféricas El aire del entorno debe estar limpio, y la humedad relativa no superar el 50% a más de 40ºC. Mayores porcentajes de humedad relativa, hasta el 95%, son tolerables a temperaturas inferiores a 30ºC. Conviene tener en cuenta que, ocasionalmente, podría producirse una condensación moderada como consecuencia de las variaciones de temperatura, por esta razón, y al margen de la propia protección del equipo, se hace necesaria una vigilancia de estos equipos, una vez puestos en marcha en aquellos emplazamientos en los que se sospeche no vayan a darse las condiciones anteriormente descritas. Grado de contaminación El grado de contaminación para el cual se han previsto los equipos es 3. Deberán tomarse las medidas oportunas para proveer al equipo de aire libre de polvo. Contaminación acústica El funcionamiento del Ingecon Hybrid MS genera un leve zumbido. No ubicarlos en una estancia habitada, o sobre soportes ligeros que puedan amplificar ese zumbido. La superficie de montaje debe ser firme, horizontal y adecuada al peso del equipo. Montaje Los módulos se han diseñado para su montaje en forma de torre, de manera que puedan ser apilados hasta cuatro módulos del mismo o de diferente tipo. Para facilitar la interconexión es preciso que módulos del mismo tipo se monten en la misma torre. La conexión mecánica y eléctrica se explica de manera detallada en el capítulo 9. Los módulos deberán ser instalados como se entregan de fábrica. Cualquier modificación en su estructura anulará la garantía, además de suponer riesgo de mal funcionamiento. Ventilación Por razones de ventilación se debe dejar un espacio mínimo de 800mm alrededor de cada torre. Téngase en cuenta que esta es una distancia mínima que puede ser conveniente aumentar por comodidad en el mantenimiento. Debe facilitarse la circulación del aire para su ventilación. Cada bloque electrónico tiene un ventilador que puede llegar a requerir un caudal de 354 m 3 /h. Cada módulo tiene dos ventiladores, que requieren un caudal de aire de 320 m 3 /h. Pg. 10 de 92

11 Está prohibido dejar cualquier objeto sobre el equipo. Se debe evitar que caigan sobre el equipo partículas que puedan introducirse a través de las rejillas de ventilación. Se debe facilitar la circulación del aire entrante a través de las rejillas laterales izquierdas y traseras de ventilación, así como del aire saliente por las rejillas laterales derechas. Ventilación módulos Pg. 11 de 92

12 1.6 Condiciones de funcionamiento, conservación y transporte Manual de Instalación El incumplimiento de las instrucciones dadas en esta sección puede causar daños en el equipo. INGETEAM ENERGY S.A. no asume ninguna responsabilidad por daños derivados del incumplimiento de estas instrucciones. Recepción del Ingecon Hybrid MS Recepción A la recepción del envío, verificar los términos indicados en la Nota de Entrega, completar el campo FIRMA RECEPTOR MERCANCIA y devolver el ejemplar a la dirección remitente. Mantener el embalaje colocado hasta inmediatamente antes de su instalación. Mantener en todo momento el equipo en POSICIÓN VERTICAL. Identificación Cada módulo se identifica de forma inequívoca mediante el número de serie. En cualquier comunicación con INGETEAM ENERGY S.A., se debe hacer referencia a este número. Pg. 12 de 92

13 Daños en el transporte Si durante el transporte el equipo ha sufrido daños: 1) no proceda a la instalación 2) notifique este hecho inmediatamente a su distribuidor dentro de los 5 días posteriores a la recepción del equipo. Si finalmente fuese necesario devolver el equipo al fabricante, se deberá usar el mismo embalaje en el que llegó. Manipulación y desembalaje Es de vital importancia la correcta manipulación de los equipos con el fin de: No deteriorar el embalaje que permite mantener éstos en óptimas condiciones desde su expedición hasta el momento de ser desembalados. Evitar golpes y/o caídas de los equipos que pudieran deteriorar las características mecánicas de los mismos; por ejemplo, cierre incorrecto de puertas, pérdida de grado IP, etc. Evitar, en la medida de lo posible, las vibraciones que puedan provocar un mal funcionamiento posterior. En caso de observar alguna anomalía se deberá contactar inmediatamente con INGETEAM ENERGY S.A. Segregación del embalaje Todo el embalaje se puede entregar a un gestor autorizado de residuos no peligrosos. En cualquier caso, cada parte del embalaje será depositado en el punto de recogida correspondiente. Desplazamiento del equipo El correcto transporte y almacenaje del equipo son los primeros pasos necesarios para su correcto uso y funcionamiento. Teniendo en cuenta lo indicado en el apartado anterior y como medida preventiva, INGETEAM ENERGY S.A. recomienda trabajar con transportistas especializados en el transporte de equipos especiales y/o frágiles. Se deberá proteger el equipo durante su transporte y almacenaje de golpes mecánicos, vibraciones, proyecciones de agua (lluvia) y cualquier otro producto o situación que pueda dañar o alterar su comportamiento. INGETEAM ENERGY S.A. no se hace responsable del incumplimiento de estas instrucciones, que puede causar pérdida de garantía del producto. Transporte mediante vehículos de carga Es imprescindible transportar los Ingecon Hybrid MS manteniendo el equipo en posición vertical y correctamente amarrado en consideración a su peso y dimensiones para evitar vuelcos o golpes. Transporte mediante carretilla elevadora Se deberán observar al menos las siguientes prescripciones: 1) Depositar el equipo embalado centrado respecto a las uñas. 2) Procurar colocarlo lo más cerca de la unión de las uñas con el chasis. 3) Asegurarse de que las pinzas están perfectamente niveladas para evitar posibles vuelcos del equipo. 4) En cualquier caso, respetar el manual de utilización de la carretilla. Pg. 13 de 92

14 Almacenaje Manual de Instalación Si el equipo no es instalado inmediatamente después de su recepción, se deberán tener en cuenta los siguientes puntos con el fin de evitar su deterioro: Debe ser almacenado en posición vertical Mantener el equipo libre de suciedad (polvo, virutas, grasa,...), así como de roedores. Evitar que reciba proyecciones de agua, chispas de soldaduras, etc. Cubrir el equipo con un material protector transpirable con el fin de evitar condensación debida a la humedad ambiental. Tanto los equipos almacenados en la planta de fabricación, como los almacenados en las instalaciones del cliente, no deberán estar sometidos a condiciones climáticas diferentes a las indicadas en el apartado 1.5. Es muy importante proteger el equipo frente a productos químicos que puedan producir corrosión, así como de ambientes salinos. Conservación Con el fin de permitir una correcta conservación de los equipos, no debe retirarse el embalaje original hasta el mismo momento de su instalación. Se recomienda, en caso de almacenamiento prolongado, que éste se realice en lugares secos, evitando, en lo posible, cambios bruscos de temperatura. El deterioro del embalaje (cortes, agujeros, etc.) hace que los equipos no se mantengan en óptimas condiciones antes de su instalación. INGETEAM ENERGY S.A. no se hace responsable en caso de incumplirse esta condición. 1.7 Instrucciones de seguridad Este apartado contiene las instrucciones de seguridad que se deben seguir a la hora de instalar, operar y acceder al equipo. El incumplimiento de las Instrucciones de Seguridad puede producir daños en el equipo, lesiones físicas o incluso la muerte. Lea atentamente las Instrucciones de Seguridad antes de trabajar con el equipo. Simbología Los avisos, advierten de condiciones que pueden ocasionar daños al equipo y/o lesiones graves o incluso fallecimiento. Junto con el aviso se indica cómo evitar el peligro tanto para las personas como para el equipo. A continuación se pueden ver dichos símbolos y una explicación de su significado. Peligro alta tensión manténgase alejado! Aviso de tensión peligrosa: advierte de una alta tensión que puede causar lesiones físicas incluso la muerte y/o daños a los equipos. Aviso general: advierte sobre condiciones que pueden ocasionar lesiones físicas y/o daño a los equipos. Precaución superficie caliente: advierte sobre la existencia de partes calientes que pueden causar quemaduras graves. Pg. 14 de 92

15 Los avisos y notas específicos de seguridad que afectan a trabajos concretos se incluyen en cada capítulo al que afectan y son repetidos y completados dentro de cada capítulo en los puntos críticos correspondientes. Por favor, lea esta información con atención puesto que está escrita para su seguridad personal y para asegurar un tiempo de servicio lo más largo posible del equipo y los dispositivos a los que está conectado. Condiciones generales de seguridad Las operaciones de instalación, puesta en servicio, inspección y mantenimiento sólo podrán ser realizadas por personal convenientemente cualificado y formado en temas eléctricos (en adelante personal cualificado). Se recuerda la obligatoriedad del cumplimiento del R.D. 614 / 2001 para trabajos eléctricos. La apertura de las diferentes envolventes de los compartimentos no implica en ningún caso la ausencia de tensión en los mismos, por lo que el acceso a éstos sólo puede ser realizado por personal cualificado y siguiendo las condiciones de seguridad en la operación que se establecen en este documento. El conjunto de condiciones que se detallan a continuación deben considerarse como mínimas. Siempre es preferible cortar alimentación general. Pueden existir defectos en la instalación que produzcan retornos de tensión no deseados. Existe peligro de descarga eléctrica. Además de las medidas de seguridad que se indican en este manual, habrá que tener en cuenta las medidas generales que sean de aplicación en este ámbito (propias de la instalación, el país, etc). Según RD 486/1997 la instalación eléctrica no deberá entrañar riesgo de incendio o explosión. Los trabajadores deberán estar debidamente protegidos contra los riesgos de accidente causados por contactos directos o indirectos.la instalación eléctrica y los dispositivos de protección deberán tener en cuenta la tensión, los factores externos condicionantes y la competencia de las personas que tengan acceso a partes de la instalación. Según RD 1215/1997 todo el equipo deberá ser adecuado para proteger a los trabajadores expuestos contra el riesgo de contactos directos e indirectos. En cualquier caso las partes eléctricas de los equipos de trabajo deberán ajustarse a lo dispuesto en la normativa específica correspondiente. Según RD 614/2001 de Riesgo Eléctrico, para trabajos en tensión, todo trabajador que se encuentre realizando trabajos al aire libre, suspenderá los trabajos en caso de tormenta, lluvia o viento fuertes, nevadas, o cualquier otra condición ambiental desfavorable que dificulte la visibilidad, o la manipulación de las herramientas. Los trabajos en instalaciones interiores directamente conectadas a líneas aéreas eléctricas deberán interrumpirse en caso de tormenta. Pg. 15 de 92

16 INGETEAM ENERGY S.A. no se responsabiliza de los daños que pudieran causarse por una utilización inadecuada de los equipos. Toda intervención que se realice sobre cualquiera de estos equipos que suponga un cambio en las disposiciones eléctricas respecto a las originales deberá ser previamente propuesta a INGETEAM ENERGY S.A. Ésta deberá ser estudiada y aprobada por INGETEAM ENERGY S.A. Se deberán disponer las medidas necesarias para evitar que toda persona ajena a la instalación se acerque o manipule el equipo. Carteles de precaución personal trabajando: Elementos de consignación o aseguramiento mecánico, mediante candados con llave, para automáticos de modelo adecuado. Estas instrucciones deben estar accesibles cerca del equipo y situadas al alcance de todos los usuarios. Antes de la instalación y puesta en marcha, por favor, lea atentamente estas instrucciones de seguridad y avisos así como todos los signos de advertencia colocados en el equipo. Asegurarse de que todos los signos de advertencia permanecen perfectamente legibles y que los dañados o desaparecidos son restituidos. 1.8 Tipos de labores a desempeñar Las labores de mantenimiento preventivo de los cuadros eléctricos implican, según el caso, actuaciones de Inspección, Maniobra o Manipulación. Está terminantemente prohibido acceder a la envolvente por ningún otro cubículo que no sea el descrito en este manual. Para abrir cualquiera de las tapas de la envolvente (lateral, trasera, superior) hay que cortar la alimentación general exterior del cuadro. Labores de inspección Definición: Implican la apertura de la envolvente para tareas de inspección visual. Labores de maniobra Definición: Tareas de carga de software, comprobación y regulación de sistemas de caldeo/ventilación. Comprobación de tensiones en puntos de medida seguros. Labores de mantenimiento preventivo del equipo, que no incluyan a los cuadros eléctricos, realizados desde el interface hombre-máquina. Labores de Manipulación Definición: Tareas de montaje y/o sustitución de elementos, así como cambios en el taraje de elementos del cuadro. Pg. 16 de 92

17 SIEMPRE ES NECESARIO COMPROBAR LA AUSENCIA DE TENSIÓN ANTES DE EMPEZAR A MANIPULAR OBLIGADO CUMPLIMIENTO 5 REGLAS DE ORO 1. Desconectar Aislar la instalación de todas las fuentes de alimentación. Los condensadores u otros elementos que mantengan tensión después de la desconexión, deberán descargarse mediante dispositivos adecuados. 2. Prevenir ante cualquier posible realimentación Los dispositivos de maniobra utilizados para desconectar la instalación deben asegurarse contra cualquier posible reconexión. 3. Verificar ausencia de tensión Se debe verificar ausencia de tensión en todos los elementos activos de la instalación eléctrica en la zona de trabajo y en sus proximidades. 4. Poner a tierra y en cortocircuito Las partes de la instalación donde se vaya a trabajar deben ponerse a tierra y en cortocircuito en instalaciones de alta tensión y en instalaciones de baja tensión que por inducción o por otras razones puedan ponerse accidentalmente en tensión. 5. Delimitar y señalizar la zona de trabajo Equipos de Protección Individual (EPI s) Inspección: Es obligatorio el uso de casco que cumpla con la EN 397:1995 y calzado de seguridad que cumpla con la norma EN 345-1:1992. Es obligatorio también el uso de guantes de seguridad de tipo mecánico, para labores sin tensión. Maniobra: Es obligatorio el uso de casco que cumpla con la EN 397:1995 y calzado de seguridad que cumpla con la EN 345-1:1992. Es obligatorio también el uso de guantes de seguridad de tipo mecánico, para labores sin tensión. Es obligatorio además el uso de guantes de protección dieléctricos que cumplan con la norma EN y el uso de mascara de protección facial contra arco eléctrico corto que cumpla con la norma EN y la UNE EN , en las tareas de regulación de sistemas de caldeo/ventilación, a la hora de quitar y meter tensión y a la hora de realizar comprobaciones de medida en puntos seguros. Manipulación: Es obligatorio el uso de casco que cumpla con la EN 397:1995 y calzado de seguridad que cumpla con la norma EN 345-1:1992. Es obligatorio además el uso de guantes de protección dieléctricos que cumplan con la norma EN y el uso de mascara de protección facial contra arco eléctrico corto que cumpla con la norma EN y la UNE EN , a la hora de quitar y meter tensión y a la hora de acceder a cubículos con elementos en tensión. Pg. 17 de 92

18 2 MÓDULO CARGADOR DE BATERÍAS 2.1 Detalles del módulo Este módulo controla la carga y descarga del banco de baterías, protegiéndolo de sobrecargas y de descargas profundas. Se distingue entre módulo cargador de baterías principal y módulo cargador de baterías secundario (hasta tres por instalación). El módulo cargador de baterías principal es imprescindible en cualquier instalación, ya que controla la comunicación con el resto de módulos, supervisa el estado de todas las entradas y gestiona los permisos de funcionamiento. El módulo cargador de baterías principal dispone además de una entrada fotovoltaica de 15kW con MPPT y el display de interface con el usuario, desde el que se modificará la configuración y donde se monitorizan los datos más importantes de la instalación. Mediante configuración, y según las características facilitadas por el fabricante de las baterías, se ajustarán todos los parámetros relacionados con las mismas, optimizando así la carga multietapa (Capítulo 14.2). 2.2 Especificaciones Técnicas Cargador de baterías Potencia máxima: 30 kw Rango de tensión: 240 a 500 Vdc Intensidad máxima: 100 Adc Entrada fotovoltaica (sólo en módulo principal) Potencia máxima: 15 kw Rango de tensión: 150 a 700 Vdc Intensidad máxima: 30 Adc El rango de tensión del cargador de baterías se refiere a valores absolutos. Ha de tomarse en consideración que la tensión de carga de la batería es superior a su tensión nominal. El banco de baterías deberá ser dimensionado de manera que todas las tensiones de carga requeridas se encuentren dentro del rango indicado. La tensión de carga depende del tipo de batería y será establecida por cada fabricante pero por lo general, durante la carga de un banco de baterías de Pb-Ácido cuya tensión nominal es 450V deberá alcanzarse una tensión muy superior a 500V, con lo cual, se estaría sobrepasando el límite superior del rango del tensión. El módulo cargador limita la potencia a 30kW y la corriente de batería a 100A. Esto implica que por ejemplo, con una tensión de batería de 330V la máxima corriente de batería sería de 90A (límite de 30kW); pero también que con una tensión de 240V la máxima potencia sería de 24kW al limitarse la corriente a 100A. Al conectar módulos en paralelo, los límites de potencia y de corriente se multiplican por el número de módulos, pero el rango de tensión no varía. Pg. 18 de 92

19 3 MÓDULO INVERSOR 3.1 Detalles del módulo El módulo inversor es un convertidor bidireccional que funcionará: Como inversor, generando una tensión trifásica senoidal pura de amplitud y frecuencia constantes, cuando trabaje sin generador auxiliar. Como rectificador, inyectando energía a las baterías, cuando el generador auxiliar se encuentre encendido y alimentando a las cargas. Como apoyo al generador auxiliar si éste se encuentra encendido, las baterías están cargadas y hay energía renovable disponible. Se distingue entre módulo inversor principal (uno por instalación) y módulo inversor secundario (hasta tres por instalación). Por lo general, todo módulo inversor saldrá de fábrica como módulo inversor principal. En la instalación deberá modificarse el cableado interno para hacerlo funcionar como módulo inversor secundario (Ver apartado Conexionado interno en módulos secundarios ). 3.2 Especificaciones Técnicas Potencia nominal: 30 kva (10kVA por fase) Tensión: 380 a 430 Vac (neutro disponible) Frecuencia: Hz THD <4 Cos (φ): -1 a 1 Salida AC cortocircuitable Neutro aislado accesible. Si la instalación requiere la conexión del neutro a tierra, será necesaria la instalación de un módulo transformador de aislamiento galvánico (Capítulo 8.3) Soporta desequilibrios de carga. La máxima potencia por fase es 10kVA. 4 MÓDULO FOTOVOLTAICO 4.1 Detalles del módulo Está compuesto por tres entradas fotovoltaicas de 15kW. Cada entrada fotovoltaica tiene implementado un algoritmo para la búsqueda de la máxima potencia (MPPT) y otro para el ajuste de la potencia a la demanda. El algoritmo de actuación dependerá de las condiciones del sistema en cada momento. Es importante hacer un correcto dimensionamiento de los campos fotovoltaicos para evitar la limitación de potencia de entrada por superación de la intensidad máxima. Las tres entradas podrán ser configuradas como: - tres entradas independientes - las tres entradas en paralelo, comportándose como una única entrada de potencia máxima 45kW (90Adc). Pg. 19 de 92

20 Configuración entradas fotovoltaicas 4.2 Especificaciones Técnicas Especificaciones por cada entrada Potencia máxima: 15 kw Rango de tensión: 150 a 700 Vdc Intensidad máxima: 30 Adc 5 MÓDULO EÓLICO 5.1 Detalles del módulo Está compuesto por tres entradas eólicas independientes. Cada entrada tiene implementado un algoritmo para la búsqueda de la máxima potencia (MPPT) y otro para el ajuste de la potencia a la demanda. El algoritmo de actuación dependerá de las condiciones del sistema en cada momento. Es importante hacer una correcta elección de los aerogeneradores para evitar la limitación de potencia de entrada por superación de la intensidad máxima. Las tres entradas podrán ser configuradas como: -Tres entradas independientes -Entradas 1 y 2 en paralelo (30kW) y la tercera independiente (15kW) -las tres entradas en paralelo, comportándose como una única entrada de potencia máxima 45kW. Pg. 20 de 92

21 Configuración entradas Eólicas 5.2 Especificaciones Técnicas Especificaciones por cada entrada Rango de tensión: 70 a 495 Vac Intensidad máxima: 24 Aac Potencia máxima: 15 kw 6 DUMPLOAD 6.1 Características principales El sistema dumpload es un complemento del módulo eólico diseñado para el frenado de los aerogeneradores con el objetivo de ajustar la potencia generada a la demandada por la instalación, manteniendo el control sobre el mismo. Está compuesto por tres conjuntos resistivos, uno para cada entrada eólica de 15kW. 7 GRUPO GENERADOR AUXILIAR 7.1 Características principales El generador auxiliar será el encargado de crear la red eléctrica de tensión trifásica siempre que se encuentre encendido y acoplado al Ingecon Hybrid MS. Esto implica que su capacidad en potencia deberá ser suficiente para abastecer la demanda total de las cargas en solitario. Pg. 21 de 92

22 Además, es conveniente dimensionarlo de tal modo que al mismo tiempo pueda ser utilizado para cargar las baterías. Por ello, se recomienda que la potencia nominal del generador auxiliar sea el doble de la potencia nominal de la instalación. Por razones de mantenimiento y de garantía de suministro, una instalación puede disponer de hasta cuatro grupos generadores conectados en paralelo. En este caso, la conmutación entre los mismos o en su caso, la sincronización no está bajo el control del Ingecon Hybrid MS, quedando en manos del instalador el sistema de control específico para realizar esta tarea. (Capítulo 14.3). Los módulos Ingecon Hybrid MS no incluyen los elementos de potencia necesaria para la conexión del generador auxiliar. Deberá adquirirse el kit para grupo auxiliar. 8 OTROS ELEMENTOS 8.1 Kit para grupo auxiliar El kit para el grupo auxiliar está compuesto por los siguientes elementos: Contactor para la conexión del generador auxiliar Interruptor magnetotérmico para la protección del generador Bornero de conexiones Contador de energía (Vatímetro) Transformadores de medida de corriente Interruptor magnetotérmico para la salida AC del Ingecon Hybrid (en Kit para grupo auxiliar de 120kVA, 180kVA y 240kVA). Existen cuatro modelos dependiendo de la potencia nominal del generador auxiliar. 1. Kit para grupo auxiliar 60kVA 2. Kit para grupo auxiliar 120kVA 3. Kit para grupo auxiliar 180kVA 4. Kit para grupo auxiliar 240kVA Nota: Se recomienda que la potencia del grupo auxiliar sea del doble de la potencia de los módulos inversores instalados. Si el grupo auxiliar es de mayor potencia que la recomendada hay que tenerlo en cuenta en el diseño del kit. Pg. 22 de 92

23 8.2 Protecciones Los módulos del sistema Ingecon Hybrid MS incluyen de serie algunos elementos de protección eléctrica. La instalación se completará con otros elementos de protección: Seccionador del banco de baterías (obligatorio). Será necesaria la instalación de un seccionador que permita la desconexión del banco de baterías. Deberá estar dimensionado acorde al número de módulos cargador de baterías. Protección diferencial. Remítase a los requisitos legales de la región correspondiente. Descargador de sobretensión en AC (recomendado). Interruptor magnetotérmico general (recomendado). En una instalación con más de un módulo inversor se recomienda incluir un interruptor general que permita disponer de un punto de desconexión único para la salida AC. El kit para grupo auxiliar (capítulo 8.1) lleva incluido este interruptor. 8.3 Módulo transformador de aislamiento galvánico Por razones de seguridad siempre es recomendable la instalación de un transformador de aislamiento galvánico que puede ser obligatoria según la legislación vigente. En caso de necesitar conectar el neutro de la instalación a tierra, el transformador de aislamiento galvánico es imprescindible para el correcto funcionamiento del Ingecon Hybrid MS. El neutro del primario (salida Ingecon) nunca deberá conectarse a tierra. El módulo transformador de aislamiento galvánico está compuesto por tres transformadores monofásicos con relación 270:270 y con una potencia nominal acorde al número de módulos inversores. Salida Ingecon Hybrid MS Transformador Kit Grupo Auxiliar Cargas Pg. 23 de 92

24 9 INSTALACIÓN Manual de Instalación Lea atentamente las instrucciones de este manual antes de llevar a cabo la instalación de los equipos Ingecon Hybrid MS. El peso de los módulos no hace posible su manipulación por una sola persona. Para evitar lesiones se recomienda el uso de herramientas apropiadas para su transporte y elevación. Utilice las conexiones disponibles. No taladre ni modifique los puntos de entrada de cada módulo. Los módulos Ingecon Hybrid MS están diseñados para su montaje en torre, permitiendo apilar un máximo de 4 módulos. Si existen varios módulos del mismo tipo se recomienda colocarlos en la misma columna, facilitando así su interconexión. Los módulos que vayan a colocarse en la base de cada torre estarán provistos de zócalo. Una vez terminada la instalación, colocar la tapa cubre-pletinas. El contacto con cualquiera de las pletinas supone un grave riesgo de electrocución, incluso con el equipo parado. 9.1 Ensamblaje de módulos El ensamblaje de los módulos apilados verticalmente se llevará a cabo mediante varillas roscadas. Una vez colocado el módulo inferior se insertarán cuatro varillas (ver ilustración). Ensamblaje de Módulos Pg. 24 de 92

25 A continuación se acoplará el módulo inmediatamente superior. Las dos varillas de la parte trasera servirán de guía. Las dos varillas delanteras servirán de puesta a tierra entre los módulos (capítulo 9.9) y se fijarán completamente mediante tuerca. 9.2 Conexión eléctrica Fijación de Módulos Las conexiones eléctricas entre módulos se realizarán en la parte posterior de los mismos. Conexiones de potencia: Mediante la unión de pletinas de cobre. El número de pletinas a conectar varía según el tipo de módulo. Las tres primeras pletinas constituirán la unión de potencia entre módulos y deberán ser interconectadas una a una (verticalmente), uniendo todos los módulos de la instalación. Para unir pletinas en una misma torre se emplearán las pletinas de unión suministradas con el equipo. Las pletinas de diferentes torres se unirán por medio de cableado externo. Recomendable sección para 200 A. Conexión de Módulo Cargador de Baterías con Módulo Inversor Pg. 25 de 92

26 Si en una instalación existen varios módulos de tipo cargador de baterías, las pletinas restantes también deberán ser interconectadas una a una. Conexión de dos Módulos Cargadores de Baterías Si en una instalación existen varios módulos de tipo inversor, las pletinas restantes también deberán ser interconectadas una a una. Conexión de dos Módulos Inversores Pg. 26 de 92

27 Conexiones de señales específicas: Mediante cableado externo, conectores enchufables. Estas conexiones sólo deben hacerse entre módulos cargadores de baterías o entre módulos inversores. Si en una instalación existe más de un módulo cargador de baterías uno de ellos (el que incluye el display, módulo 1) será el módulo principal. El resto serán módulos secundarios. Para su funcionamiento en paralelo es necesario un cableado específico. Se deberán conectar las señales JP y JR según tabla de conexiones adjunta. En el caso de los módulos inversores, el módulo principal vendrá determinado por su cableado interno. Ver «9.3 Conexionado interno en módulos secundarios» Conectar con: Módulo 2 (Secundario) Módulo 3 (Secundario) Módulo 4 (Secundario) JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 X Módulo a conectar: Módulo 1 (Principal) Módulo 2 (Secundario) Módulo 3 (Secundario) JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 X X X X X JP1 JM1 JA1 JM2 JA2 JP2 JR1 JR2 JC1 JC2 Conectores de los Módulos Pg. 27 de 92

28 Conexiones de señales generales: Mediante cableado externo, conectores enchufables. Se deberán conectar en serie la señales JC, JM y JA de todos los módulos de la instalación. Independientemente del tipo de módulo, todos los módulos de una misma torre deberán conectarse según la tabla de conexiones adjunta. Así mismo, con independencia del tipo de módulo, las torres deberán ser unidas según la misma tabla de conexiones. Para esto sólo deberán conectarse entre sí un módulo de cada torre. *Ver Tabla de conexiones y ejemplos propuestos. Conectar con: Módulo B Módulo C Módulo D... Módulo P JC1 JC2 JM1 JM2 JA1 JA2 JC1 JC2 JM1 JM2 JA1 JA2 JC1 JC2 JM1 JM2 JA1 JA2 JC1 JC2 JM1 JM2 JA1 JA2 JC1 X Módulo A JC2 JM1 JM2 JA1 X X JA2 JC1 X Módulo a conectar: Módulo B Módulo C JC2 JM1 JM2 JA1 JA2 JC1 JC2 JM1 JM2 JA1 X X X X X JA2... JC1 X Módulo O JC2 JM1 JM2 JA1 X X JA2 En una instalación puede haber un máximo de 16 módulos. Se designa como Módulo A, Módulo B Módulo P a los módulos que forman la instalación, de manera que se faciliten las conexiones. A continuación se muestran dos ejemplos de conexión de varios módulos. Se trata de dos posibles soluciones para la instalación de seis módulos. Como se puede observar, el esquema de conexión final dependerá de la distribución elegida en cada instalación. Pg. 28 de 92

29 1 2 3 Conexiones JC, JR, JP, JA, JM. Conexiones JC, JA, JM. Conexión de JM (pines 3 y 4). Conexión de señales entre módulos Pg. 29 de 92

30 9.3 Conexionado interno en módulos secundarios Manual de Instalación En una instalación con más de un módulo cargador uno de ellos será el módulo principal. El resto serán módulos secundarios. En una instalación con más de un módulo inversor uno de ellos será el módulo principal y el resto serán módulos secundarios. La distinción entre Módulo inversor Principal y Módulo inversor Secundario vendrá dada por el cableado interno de los mismos (conexiones JR1 y JR2) y por las señales de permisos (conexión JP). El módulo cargador principal será siempre el que contiene el display. Los demás son módulos secundarios. El cableado interno de JR1, JR2 y JP se adapta durante el proceso de fabricación, y por lo tanto no se requiere ninguna modificación para la puesta en marcha. Esta peculiaridad deberá tenerse en cuenta solamente en el caso de la sustitución del bloque de electrónica, ya que los bloques salen de fábrica preparados para módulo principal. A continuación se especifican las conexiones para el módulo principal, y las conexiones para montarlo en un módulo secundario. En cuanto al módulo inversor, el módulo principal se diferencia del secundario en el cableado de JR1, JR2, JP. Generalmente, todos los módulos saldrán de fábrica como Módulo inversor Principal, y por tanto deben ser modificados para que puedan funcionar como un módulo inversor secundario. Nota: excepcionalmente, un módulo principal del inversor se puede convertir en módulo secundario en fábrica. El instalador debe examinar el cableado interno para identificar cada módulo. Advertencia:En una misma instalación no podrán coexistir dos Módulos inversores Principales. Esta sección debe ser tenida en cuenta durante la puesta en marcha o después de una ampliación de la instalación y en cualquier trabajo para reemplazar el módulo del inversor o el bloque de electrónica. Las diferencias entre las conexiones del módulo inversor principal y el módulo de secundaria se explican a continuación. Todos los bloques de la electrónica suministrados como repuestos se fabrican para ser montados directamente en un módulo inversor principal. Se especifican a continuación las conexiones para el montaje de un módulo principal y también para montaje en un módulo secundario Localización de los componentes en el módulo Primero habrá que localizar los siguientes componentes. Tarjeta de señales de referencia: J3 J2 Pg. 30 de 92

31 Tarjeta de mediciones: J1 J Cableado del bloque de electrónica Los bloques de electrónica suministrados como repuestos para el módulo cargador y para el módulo inversor son fabricados para ser montados en un módulo principal. Se puede observar un cable conectando J1 (tarjeta de mediciones) con J3 (tarjeta de referencias). J1 J3 Pg. 31 de 92

32 9.3.3 Cableado en el módulo cargador principal JR1 El módulo cargador principal debe ser cableado de la siguiente manera: - Un cable conectando J1 (tarjeta de mediciones) con J3 (tarjeta de referencias). - Cable JR1 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J5 (tarjeta de mediciones). - Cable JR2 procedente de la parte posterior del módulo, deberá permanecer decsonectado. - Cable JP (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J7 (tarjeta de mediciones) y J2 (tarjeta de referencias) JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 J7 Cable JP J1 J5 J3 J Cableado de un módulo cargador secundario El módulo cargador secundario debe ser cableado de la siguiente manera: - Eliminación del cable que conecta J1 (tarjeta de mediciones) con J3 (tarjeta de referencias). Si el bloque de la electrónica está siendo reemplazado, le recomendamos guardar este cable de reserva como un repuesto. - Cable JR1 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J5 (tarjeta de mediciones). - Cable JR2 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J1 (tarjeta de mediciones). J1 J3 Pg. 32 de 92

33 - Cable JP (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J7 (tarjeta de mediciones). El conector del extremo del cable deberá permanecer desconectado. JR1 JR2 JP1 JP2 J1 J7 J Cableado de un módulo inversor principal Un módulo inversor principal será cableado de la siguiente manera: - Cable conectando J1 (tarjeta de mediciones) con J3 (tarjeta de referencias). - Cable JR1 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J5 (tarjeta de mediciones). - El cable JR2 procedente de la parte posterior del módulo, deberá permanecer desconectado. - Cable JP (procedente de la parte posterior del módulo) conectado a J7 (tarjeta de mediciones) y a J2 (tarjeta de referencias). JR1 JR2 JP1 JP2 JR1 JR2 JP1 JP2 J7 Cable JP J1 J5 J3 J2 Pg. 33 de 92

34 9.3.6 Cableado de un módulo inversor secundario Un módulo inversor secundario deberá ser cableado de la siguiente manera: - Eliminación del cable que conecta J1 (tarjeta de mediciones) con J3 (tarjeta de referencias). Recomendamos guardar este cable de reserva como repuesto. - Cable JR1 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J5 (tarjeta de mediciones). - Cable JR2 (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J1 (tarjeta de mediciones). - Cable JP (procedente de la parte posterior del módulo) conectado con J7 (tarjeta de mediciones). El conector del extremo del cable deberá permanecer desconectado. J1 J3 JR1 JR2 JP1 JP2 J1 J7 J5 Pg. 34 de 92

35 9.4 Conexión del banco de baterías Los módulos Ingecon Hybrid MS cargador de baterías no incluyen aparamenta de corte y protección para el banco de baterías. Estos elementos deberán ser contemplados por el instalador, cumpliendo la normativa vigente en cada región. Se realizará la conexión siempre sin tensión en el cableado. El banco de baterías se conectará al embarrado de conexiones, en la parte trasera de cualquiera de los módulos cargador de baterías. Los cables acceden al mismo por los orificios preparados en las tapas cubre-pletinas superior o inferior. La conexión se realizará con terminal de anilla de M12. Hacer la conexión respetando la distancia de aislamiento entre todas las partes activas y la envolvente. Prestar atención a la polaridad. Conectar los cables con polaridad inversa provocará graves daños en el equipo. - + BAT - BAT + Acceso Acceso cables Módulo Cargador de Baterías Módulo Cargador de Baterías Acceso cables Acceso cables Pg. 35 de 92

36 9.5 Conexión de la línea AC Los cables que integrarán la línea de distribución se conectarán al embarrado de conexiones, en la parte trasera de cualquiera de los módulos inversor. Los cables acceden al mismo por los orificios preparados en las tapas cubre-pletinas superior o inferior. La conexión se realizará con terminal de anilla de M12. Haga la conexión poniendo especial atención en mantener la seguridad entre las partes con tensión y la carcasa. L1 L2 L3 N 9.6 Conexión de los campos fotovoltaicos Módulo Inversor No olvidar nunca que los paneles fotovoltaicos generan, siempre que están iluminados, tensión en sus bornas. Por tanto, mientras esté conectado al campo fotovoltaico, el equipo puede tener en su interior tensiones muy peligrosas. Hacer la conexión siempre con los seccionadores abiertos. Prestar atención a la polaridad. Conectar los cables con polaridad inversa provocará graves daños en el equipo. Los campos fotovoltaicos se conectarán en los bornes de la parte trasera del módulo correspondiente. Sección nominal 16mm2. Sección máxima 25mm2. Si se requiere el uso de cables de mayor sección se recomienda emplear una caja de distribución externa cercana al equipo, para realizar un cambio de sección, adecuándola a la tolerada por el equipo. Pg. 36 de 92