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Manutenzione degli impianti fotovoltaici Be a solar expert

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Manutenzione degli impianti fotovoltaici

Be a solar expert

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SMA Solar Technology AG

Inverter: caratteristiche e funzionamento

Anomalie DC

Anomalie AC

Anomalie inverter

Contenuti:

2

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SMA Solar Technology AG

Inverter: caratteristiche e funzionamento

3 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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SMA Solar Technology AG

Portfolio prodotti prima della CEI 0-21

4

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Potenza AC (W)

Con trasformatore

(#12)

1200 1700 2500 3000 3800 3300

Senza trasformatore

(#14)

4000TL-20

6000A 7000HV

8000TL 10000TL

1.000 2.000 3.000 5.000 4.000 6.000 9.000 10.000

5000A

7000TL 6000TL 9000TL 11000TL

5000TL-20

Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower

3000TL-20

3000HF 2500HF 2000HF

15000TL 8000TL 10000TL 12000TL 17000TL

15.000 17.000

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 5

Potenza AC (W)

Con trasformatore

(#2)

Senza trasformatore

(#18)

4000TL-21

6000A-11

1.000 2.000 3.000 5.000 4.000 6.000 10.000

5000TL-21

Sunny Boy / Sunny Mini Central / Sunny Tripower

3000TL-21

15000TL 8000TL 10000TL 12000TL 17000TL

15.000 17.000 8.000 20.000

240

2500TLST-21 3000TLST-21

15000TLEE

15000TLHE

20000TLEE

20000TLHE

3600TL-21

1300TL 1600TL 2100TL

5000TL-20 6000TL-20 7000TL-20 8000TL-20 9000TL-20

CEI 0-21: Nuovo portfolio prodotti

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

Inverter di nuova generazione

6

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

SB3000TL-20 SB4000TL-20 SB5000TL-20

SB2000HF SB2500HF SB3000HF

STP8000TL-10 STP10000TL-10 STP12000TL-10 STP15000TL-10 STP17000TL-10

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21 SB2500TLST-21 SB3000TLST-21

STP15000TLHE STP20000TLHE STP15000TLEE STP20000TLEE

STP5000TL-20 STP6000TL-20 STP7000TL-20 STP8000TL-20 STP9000TL-20

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Inverter di nuova generazione: caratteristiche comuni

7

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Selettori per normativa locale e lingua Display grafico e trasmissione dati via Bluetooth® (STP TL-20 anche Webconnect)

Aggiornamento firmware tramite scheda SD o via Bluetooth®

Contatto segnalazione locale anomalie

(SB TL-20 e STP TL-10*)

*Fino 31 Ottobre 2012

Contatto segnalazione locale anomalie, opzionale con RS-485 (SB HF)

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

Multifunction relay opzionale per

STP HE/EE, SB TL-21e SB TLST-21

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Led inverter classici

ON OFF LAMPEGGIO

Come interpretare codice di lampeggio:

LED VERDE:

ON: In servizio BLINK: Waiting, tensione FV troppo bassa FLASH: Derating

LED ROSSO:

ON: Grounding fault

LED GIALLO:

ON: Guasto permanente BLINK, 6 diversi codici di lampeggio:

• CODICE 2: Valori di rete oltre i limiti • CODICE 3: Impedenza di rete oltre i limiti • CODICE 4: Tensione FV troppo alta • CODICE 5: Anomalia generica inverter • CODICE 6: Corrente FV dispersa a terra (Inverter TL) • CODICE 7: Corrente differenziale >30 mA (Inverter TL)

8

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Display LCD a doppia riga sul quale ciclano le seguenti informazioni: Potenza istantanea Tensione fotovoltaica

Energia totale prodotta Ore di lavoro

Energia prodotta dall‘avvio Stato della macchina (MPP / Anomalia) Bussando sul coperchio il display si illumina e le informazioni si alternano più rapidamente

Sunny Display

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

9 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

Led inverter NG

10

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

LED VERDE:

ON: In servizio BLINK: Waiting, tensione FV troppo bassa

LED ROSSO:

ON: Guasto

Sugli Inverter di nuova generazione il codice di lampeggio per la segnalazione di anomalie viene abbandonato. Le informazioni inerenti il guasto vengono specificate sul display grafico

LED BLU:

ON: Comunicazione Bluetooth® attiva BLINK: Connessione con dispositivo Master

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SMA Solar Technology AG

Display inverter STP TL-10, SB TL-20 e SB HF

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

11 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Display inverter STP HE/EE, SB TL-21 e SB TLST-21

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

12 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

Potenza

Energia giornaliera

Energia totale

Relè attivo, Derating e Riduzione potenza attiva

Assegnazione fase

Evento rete

Tensione e corrente in uscita

Evento inverter

Tensione e corrente in ingresso

Evento Gen. FV

Testo eventi e messaggi

Curve potenza ultime 16 ore ed energia ultimi 16 giorni

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Reset anomalie: utilizzo SDC

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

13 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Reset anomalie: utilizzo Sunny Explorer

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

14 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Flusso di corrente da DC a AC

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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

1. Ingressi DC

2. Varistori

3. Filtri DC

4. Condensatori

5. Ponte di conversione

6. Induttanze (camera posteriore)

7. Trasformatore (camera posteriore)

8. Filtri AC

9. Relè

10. Uscita Ac

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SB3300

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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SB4000TL-20

17

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

SMC6000A

18

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

SMC11000TL

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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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STP12000TL

20

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Inverter: curva I/V e MPP del generatore fotovoltaico

MPP = punto della curva I/V dove il prodotto di tensione per corrente è al suo massimo

MPP

Vmpp

Impp

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

21 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 22

Inverter: finestra funzionamento e Vstart

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Vstart

MPP

Ogni inverter ha un range di tensioni di funzionamento prestabilito: Vccmin-Vccmax. La tensione di start dell’inverter è impostata di default ad un valore maggiore del 20% rispetto alla Vccmin. Questo garantisce che quando l’inverter si aggancia al MPP non si abbiano perdite di rendimento

Vmpp

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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La tensione MPP del generatore FV è inferiore alla tensione MPP minima dell’inverter solare

Perdità di rendimento

L’inverter resta in funzione e non riesce ad immettere in rete la massima potenza del campo FV (MPP).

L’inverter resta in funzione e lavora su un punto di potenza inferiore al reale MPP

23

Inverter: finestra di funzionamento e Vstart

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Durante il normale funzionamento l’inverter lavora

nel cosiddetto Maximum Power Point (MPP), che varia

in funzione di temperatura ed irraggiamento dei moduli FV.

Il termine derating la riduzione regolata della potenza

in uscita da parte dell’inverter.

Il derating in funzione della temperatura serve

a proteggere dal surriscaldamento i componenti elettronici più sensibili, i semiconduttori, presenti nell’inverter.

Quando i componenti, oggetto di continuo monitoraggio, raggiungono la temperatura massima consentita

l’apparecchio passa ad un punto di lavoro con potenza inferiore.

La riduzione avviene in maniera graduale fino all’eventuale spegnimento dell’inverter.

Non appena la temperatura dei componenti scende al di sotto del valore critico, l’inverter ripristina il punto di lavoro

ottimale (MPP).

Il derating non comporta alcuna conseguenza negativa per l’inverter!

24

Derating e Errore 80

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Principali cause di derating:

L’ambiente d’installazione non offre i requisiti climatici necessari:

Luogo d’installazione fresco

Sufficiente ricambio d’aria eventualmente prevedendo mezzi di ventilazione

Esposizione dell’inverter al riparo dall’irraggiamento diretto

Rispetto delle distanze minime fra inverter ed ostacoli indicate nelle istruzioni per l’installazione

In presenza di più inverter disposizione tale che l’aria calda espulsa da uno non venga assorbita dall’altro.

In tal senso è importante considerare il funzionamento del sistema di raffreddamento di ciascun inverter

25

Derating e Errore 80

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Principali cause di derating:

La potenza nominale dell’inverter scelto è insufficiente rispetto a quella del generatore FV.

La potenza d’ingresso dell’inverter dovrebbe essere compresa tra il 90% ed il 100% della potenza nominale del

generatore FV.

In condizioni climatiche estreme, ad esempio in caso di forte irraggiamento e basse temperature dei moduli FV, è

possibile che la potenza del generatore superi la potenza nominale dell'inverter anche se l'impianto è stato

dimensionato correttamente.

Tuttavia, se il derating si verifica spesso, è segno che l'impianto è stato dimensionato in modo inadeguato

L’inverter non può più cedere calore all’aria ambiente.

Questo può accadere a causa di dissipatori e griglie di ventilazione sporche

oppure un guasto ad una ventola di raffreddamento.

26

Derating e Errore 80

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Anomalia Sunny Boy Classici

Sunny Boy HF Sunny Boy NG Sunny Tripower

Tensione/Frequenza Codice 2/ Codice 3

1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11

1, 2, 3, 4, 5, 7

Sovratensione DC Codice 4 34 34 34

Anomalia inverter Codice 5 38, 60-64, 65, 66, 68, 77

38, 60-64, 65, 66, 68, 69

38, 60-64, 65, 66, 68, 69, 77

Dispersione Codice 6 6 6, 36 6, 36

Corrente differenziale Codice 7 37 37

Tensione dc insufficiente All LED on/off 33, 39 33, 39 13, 33, 39

Riso LED Rosso 35, 74 35, 74 35, 74

Messaggi specifici dispositivo

42, 67, 70, 71,72, 73, 75, 78, 90

67, 70, 71, 72, 73, 90

40, 67, 70, 71, 72, 73, 75, 81, 82, 83, 84, 90

Anomalie

27 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

Anomalie DC

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

28 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

Il Waiting è lo stato in cui l’inverter attende che la tensione proveniente dal generatore FV superi la sua Vstart.

In situazioni di scarso irraggiamento, come ad esempio al mattino molto presto o la sera al tramonto, è uno stato di

lavoro normale e transitorio, diversamente potrebbe essere dovuto ad un problema del generatore fotovoltaico

CONTROLLI

Misurare la tensione a vuoto delle singole stringhe del generatore FV

Se si riscontra una differenza importante di tensione fra una o più stringhe e le altre

Verificare la presenza di moduli guasti o problemi cablaggio

Verificare la presenza di ombreggiamenti , molto estesi, su una o più stringhe

Se non ci sono consistenti differenze di tensione fra le singole stringhe occorre verificare il dimensionamento del

generatore FV

Verificare in modo particolare l’effetto della temperatura sulla tensione delle stringhe

Waiting

29

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology

Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass

In presenza di ombre sul modulo, entrano in gioco i diodi di bypass che escludono le celle in ombra.

Ai capi del modulo avremo una tensione più bassa (pari al contributo delle celle escluse) ma la corrente sarà la medesima.

----

----

----

43.2 Volts

30

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 31

U PV

I PV

P PV

U 0

P MPP

U MPP U0UMPP

Se un modulo su quattro è oscurato dall‘ombra, si è portati a pensare che la

potenza cali di un 25% In realtà se non ci fossero i diodi di bypass si perderebbe il 75%

Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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SMA Solar Technology AG 32

U PV

U 0

P MPP

I PV

P PV

U MPP

PMPP

UMPP

La potenza che viene prodotta si riduce solo del 25% grazie ai diodi di bypass

Waiting: ombreggiamenti e diodi di bypass

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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SMA Solar Technology AG

Waiting: verifica dimensionamento con Sunny Design

33

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG

Waiting: verifica dimensionamento con Sunny Design

34

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 35

!PV-Overvoltage! e Errore 34

L’anomalia !PV-Overvoltage! (codice di lampeggio 4x) o errore 34 per gli inverter NG, si presenta quando la

tensione proveniente dal generatore FV, la Upv, supera la Vcc max dell’inverter.

La sovratensione lato cc può danneggiare l’inverter e annullarne la garanzia.

Se l’inverter segnala questa anomalia il generatore FV deve essere immediatamente disconnesso.

Questo errore è causato nella maggior parte dei casi da errori nella configurazione

del generatore FV in modo particolare quando non si considera l’effetto dell’abbassamento

della temperatura sulla tensione a circuito aperto di un modulo.

Nel caso si utilizzassero moduli a film sottile occorre tenere conto delle elevate tolleranze,

fino +10% dei valori nominali riportati nei datasheet, che questi moduli possono

avere nei primi mesi di funzionamento.

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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SMA Solar Technology AG 36

!PV-Overvoltage! e Errore 34

CONTROLLI

Dopo aver sconnesso le stringhe dall’inverter misurarne la tensione a circuito aperto Voc

Se la tensione di una o più stringhe è maggiore della Vccmax dell’inverter

Verificare il dimensionamento del generatore FV con il software Sunny Design

Correggere la configurazione del generatore FV e ricollegarlo all’inverter

o Se l’inverter segnala ancora l’anomalia contattare il Service per la riparazione fuori garanzia

Se la tensione di una o più stringhe è inferiore alla Vccmax dell’inverter

Effettuare un reset dell’inverter via software

o Se l’inverter segnala ancora l’anomalia contattare il Service per la riparazione fuori garanzia

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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L’inverter è alimentato dall’energia prodotta dal generatore FV è quindi necessario che questo sia connesso e che stia

generando una tensione continua affinché l ’apparecchio possa accendersi.

In condizioni di scarso irraggiamento, come al mattino molto presto e la sera al tramonto, la potenza generata dal

generatore FV potrebbe essere tanto bassa da non consentire l’avvio dell’inverter.

Gli Inverter necessitano di una potenza d’ingresso, dai 5 ai 50W a seconda dei modelli, per potersi avviare.

La mancata accensione con irraggiamento elevato richiede un’analisi per individuare e risolvere, se possibile, l’eventuale

problema.

CONTROLLI

Verificare che la maniglia del ESS, il sezionatore CC integrato, sia inserita

Verificare l’integrità della maniglia ESS controllando lo stato delle linguette

metalliche che effettuano la disconnessione del polo negativo

All leds off

37

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

Linguette metalliche usurate

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Misurare la tensione lato cc direttamente all’interno dell’inverter , a valle del parallelo delle stringhe:

Se misuriamo una tensione pari a circa 0,7 V significa che una o più stringhe sono state connesse con polarità

invertita: 0,7 V è infatti la caduta di potenziale sul diodo di blocco per la protezione da inversione di polarità

Sconnettere le stringhe e verificare i cablaggi di ciascuna

Se misuriamo una tensione pari a 0 V significa che la tensione non arriva effettivamente all’inverter

Sconnettere le stringhe e misurare la tensione di ciascuna.

o Se una o più di una non erogano tensione verificare cablaggi, connettori

ed eventuali moduli danneggiati

Se misuriamo una tensione il problema potrebbe essere dell’inverter

Su Inverter classici verificare connessione del Ribbon cable

montato fra la scheda display e la scheda sottostante che di fatto

connette i due processori BFR e SRR

All leds off

38

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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L’inverter è alimentato dall’energia prodotta dal generatore FV; se la tensione in ingresso non è sufficiente ad avviarne i

circuiti elettronici e quindi ad eseguire il boot di sistema l’inverter rimane in uno stato di inizializzazione con i led

accesi ed il display illuminato ma senza messaggi.

Gli inverter effettuano il boot di sistema con un tensione compresa fra i 50V-100V a seconda dei modelli.

In condizioni di scarso irraggiamento è una condizione intermedia e transitoria che precede l’avvio dell’inverter e la sua

entrata in servizio o viceversa il suo spegnimento.

Richiede invece un’attenta analisi qualora durasse per lunghi periodi e in condizioni di elevato irraggiamento.

CONTROLLI

Misurare la tensione lato cc direttamente all’interno dell’inverter

a valle del parallelo delle stringhe.

All leds on

39

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 40

Se misuriamo una tensione molto bassa significa che il problema è del generatore FV

Sconnettere le stringhe e misurare la tensione di ciascuna. Se una o più di una erogano tensioni molto più

basse delle altre verificare cablaggi, connettori ed eventuali moduli danneggiati

Verificare la presenza di ombreggiamenti , molto estesi, su una o più stringhe

Se misuriamo una tensione >50V-100V significa che il problema è dell’inverter

Controllare la connessione del Ribbon cable fra BFR e SRR

Verificare la presenza di danni causati da sovratensione lato DC come forte odore di bruciato, cavi dc e

condensatori danneggiati e , per nuove installazione , verifica del dimensionamento impianto con Sunny

Design

All leds on

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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Grounding fault e Riso

Le dispersioni di energia FV e quindi i cedimenti della resistenza di isolamento verso terra (primo guasto a terra) sono

monitorate ed opportunamente segnalate da tutti gli inverter SMA:

Inverter classici: led rosso acceso

Inverter NG: codice di errore 35

Negli inverter il controllo della resistenza d’isolamento Riso

e dei guasti a terra viene effettuato grazie ai varistori che

garantiscono all’inverter anche una protezione da sovratensione (SPD di tipo III).

Su inverter classici dotati di trasformatore qualora si utilizzassero moduli che richiedano il riferimento a terra di un polo

(alcune tipologie di moduli a film sottile e back-contact) è necessario installare apposito kit di terra al posto dei varistori.

In questo caso perderemmo la protezione da sovratensione ma non il controllo su Riso e dei grounding fault che

rimarrebbero comunque attivi.

Gli Inverter NG segnalano l’eventuale intervento dei varistori con il codice di errore 74.

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

41 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Grounding fault e Riso : importanza del monitoraggio

Un impianto FV deve essere isolato rispetto a terra il meglio possibile per evitare che le correnti disperse a causa di un cattivo isolamento costituiscano un pericolo La corrente totale di dispersione verso terra, detta anche corrente di fuga, è la somma dei valori di dispersione dei singoli componenti dell'impianto

Inverter TL

Non essendo isolati elettricamente dalla rete, gli

inverter TL non riescono a misurare

costantemente il valore Riso durante il

funzionamento, ma possono misurarlo solo

prima del collegamento alla rete

Valori di riferimento di Riso :

Moduli Riso > 40 MΩ*m2 (CEI 82-12 e CEI82-8)

Inverter Riso >1kΩ/V e comunque Riso > 500kΩ (CEI 64/8/61.3.3)

Negli inverter privi di trasformatore (TL), poiché non c’è separazione galvanica, la tensione di rete è applicata

direttamente ai moduli FV, pertanto Riso deve essere molto alta ( 2MΩ)

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

42 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Solar Technology AG 43

Grounding fault e Riso

Inverter senza trasformatore (TL) posso segnalare anomalie Riso al mattino presto in giornate particolarmente umide.

Questo è dovuto ad una riduzione della resistenza d’isolamento fra i moduli FV ed il terreno dovuta all’umidità dell’aria.

Lo stesso problema nel caso di inverter dotati di trasformatore è meno frequente; il valore di riferimento della Riso è infatti

notevolmente più basso (500 KΩ invece di 2 MΩ)

CONTROLLI

Verificare l’eventuale presenze di dispersione verso terra del generatore FV misurando la tensione continua fra il polo

positivo e la terra (+/GND) ed il polo negativo e la terra (-/GND) di ciascuna stringa connessa all’inverter.

Nel caso di quadri di parallelo esterni tale misura deve essere effettuate a monte del parallelo

Se misurate una tensione pari a 0V o un transitorio che tende andare a 0V non sono presenti dispersioni

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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Se misurate tensioni costanti e se la somma (+/GND) + (-/GND) è pari a circa la tensione a circuito aperto

della stringa (Voc) allora è presente una dispersione verso terra la cui posizione può essere dedotta dai rapporti

fra le tensioni

V (+/GND) = 30V V (- /GND) = 120V

Voc = 150 V

V (+/GND) + V (- /GND) = 120V+30V = 150V

Voc modulo = 150V/5 moduli = 30V

Dispersione verso terra localizzata dopo il primo modulo partendo

da polo positivo e quarto dal polo negativo:

V (+/GND) / Voc modulo = 30/30 = 1

V (-/GND) / Voc modulo = 120/30 = 4

44

Grounding fault e Riso

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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SMA Solar Technology AG 45

Grounding fault e Riso

Verificare integrità dei varistori che potrebbero

essersi danneggiati per via di una sovratensione o semplicemente per usura.

Sfilare ciascun varistore e verificare continuità fra i piedini 2 e 3.

Se non c’è continuità significa che il fusibile termico

è intervenuto ed il varistore deve essere sostituito

Verificare integrità del grounding kit (se installato).

Il grounding kit permette il riferimento a terra del polo direttamente all’interno dell’inverter tramite fusibile da 1A.

Qualora si verificassero dei guasti verso terra del generatore FV il fusibile potrebbe intervenire.

Sugli inverter classici è quindi necessario sostituire il grounding kit.

Sugli inverter della topologia HF, è sufficiente la sola sostituzione

del fusibile contenuto nel Plug-in grounding .

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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SMA Solar Technology AG 46

Grounding fault e Riso

Per inverter HF aprire Plugin, estrarre fusibile e verificarne continuità con un tester

Se non c’è continuità sostituire fusibile dopo aver verificato ed eliminato eventuali dispersioni verso terra del

generatore fotovoltaico.

Per inverter classici bisogna invece effettuare una misura resistiva. Dopo aver scollegato la rete e le stringhe

dall’inverter ed aver inserito la maniglia ESS bisogna:

Per Kit di terra positivo: misurare resistenza fra CC+ e collegamento PE della linea AC

Per Kit di terra negativo: misurare resistenza fra CC- e collegamento PE della linea AC

Se la resistenza è superiore ai 0,5 Ohm significa che il grounding kit è guasto e deve essere sostituito

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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SMA Solar Technology AG 47

dI e Errore 36/37

Inverter senza trasformatore (TL) hanno un dispositivo interno denominato RCMU (Residual Current Monitoring Unit)

una sorta di differenziale in grado di intervenire per qualsiasi corrente di guasto: continua, impulsiva ed alternata.

Qualora l’inverter rilevasse un drastico cambiamento nella corrente differenziale l’inverter si sconnette dalla rete e segnala

l’anomalia dI-bfr o dI-srr, accompagnato dal codice di lampeggio 7x, nel caso di inverter di generazione classica

ed Errore 36/37 nel caso di inverter NG.

Il ruolo del RCMU è fondamentale per garantire la sicurezza dell’operatore e dell’impianto.

Le cause più frequenti di queste anomalie possono essere:

Grounding fault del generatore FV

Guasto sull’inverter

Corrente di dispersione capacitiva

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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dI e Errore 36/37: correnti di dispersione capacitiva

Questa corrente può far intervenire le protezioni differenziali interne (RCMU) ed esterne all’inverter (RCD)

Negli inverter con trasformatore il valore di questa corrente è notevolmente inferiore e si annulla con l’installazione di un kit di terra

L’esempio in figura è ottenuto con una tensione MPP pari a 400V.

Durante il normale funzionamento dell’impianto fra

moduli FV, soprattutto se installati parallelamente al

tetto o al terreno, e quest’ultimi si viene a creare una

capacità parassita che può generare un’importante

corrente di dispersione capacitiva verso terra

48

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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dI e Errore 36/37: come si calcola la capacità parassita

ε0, : permettività, costante naturale: 8,85 • 10-12 As/Vm εr : permettività relativa, in base al materiale: εraria = 1; εrvetro ≈ 5–10 A: superficie efficace del condensatore parassita d: distanza tra le piastre metalliche del condensatore parassita

Una superficie ricoperta di acqua può far aumentare notevolmente i valori di capacità parassita

C = ℇ0 * ℇr * A d

49

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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dI e Errore 36/37: correnti di dispersione capacitiva

I = 50 mA

f = 50 Hz

U = Vac =115V (230V/2)

Cmax= I = 1400 nF

2*π* f*Vac

Per i STP la capacità limite è di 2560 nF

Partendo dal valore d’intervento del RCMU dell’inverter possiamo arrivare a calcolare la capacità parassita massima

generabile dal campo FV senza pregiudicare il funzionamento dell’impianto.

I differenziale RCMU = I di dispersione + I di guasto = 50mA

I = ∆Q = C * ∆U = C * 2π * f * U ∆t ∆t

Per abbinare moduli laminati ad inverter TL è necessario

valutare la distanza del campo FV da terra e la superficie

occupata e ricavare la capacità parassita. Questa deve

essere inferiore a 1400 nF o rispettare il grafico qui a lato

50

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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dI e Errore 36/37

CONTROLLI

Verificare la presenza di grounding fault del generatore FV in modo particolare l’anomalia potrebbe essere generata

da infiltrazioni di acqua in connettori o cavi non perfettamente isolati o dalla presenza di moduli guasti

Calcolare la capacità parassita del generatore FV ed eventualmente intervenire su quest’ultimo agendo sulla distanza

fra le armature del condensatore parassita.

Effettuare una misura delle Riso o leggere il valore misurato tramite software o datalogger. Un abbassamento della

resistenza d’isolamento può infatti generare correnti di dispersioni capacitive elevate.

Un generatore FV bagnato dalla pioggia genera una capacità parassita maggiore e quindi potenzialmente una corrente

di dispersione capacitiva elevata

Se non si riscontrano problemi sul generatore FV ed il guasto e costante il problema è dovuto ad un guasto interno

all’inverter

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

51 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Errore 83

Gli inverter STP TL-10 hanno la possibilità di inserire al loro interno

gli scaricatori (SPD di tipo II) per la protezione del solo ingresso A o di entrambi

gli inseguitori A+B.

In caso di intervento degli SPD a causa di una fulminazione e quindi di una

sovratensione indotta l’inverter segnala l’anomalia 83.

A fronte di questa segnalazione è quindi necessario provvedere alla sostituzione degli SPD intervenuti.

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

52 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Errore 40

Gli inverter STP TL-10 sono dotati di un dispositivo interno, autoconfigurante, definito “Fusibile elettronico di stringa”

in grado di rilevare il generarsi di correnti inverse e quindi mettere in protezione il generatore fotovoltaico.

Dopo un periodo di autoapprendimento di 14 giorni

durante il quale vengono misurati i valori di correnti di

ciascuna stringa connessa all’inverter il sistema

calcola il valore medio che verrà utilizzato come

valore di riferimento.

Un discostamento della corrente di una stringa

da questo valore di riferimento viene quindi visto come sintomo del generarsi di una corrente inversa.

L’inverter genera l’anomalia 40 e specifica la stringa sulla quale sono stati rilevati problemi .

Se il valore di corrente inversa è rilevante l’inverter procede con il cortocircuitare il generatore FV per evitare che i moduli attraversati da questa possano danneggiarsi ; in tal caso emette un segnale acustico.

Tale anomalia viene presentata anche in caso di inversione di polarità di una o più stringhe o quando si connettono stringhe

con numeri differenti di moduli sull’inseguitore A.

Il generatore FV potrà essere sconnesso tramite ESS soltanto all’imbrunire per evitare di generare archi voltaci.

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

53 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Errore 40: correnti inverse

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

54

Un cortocircuito interno ad un modulo diminuisce la tensione totale della stringa, in questo modo quella stringa

diventa un carico per le altre, assorbendo da esse un’elevata corrente di senso opposto.

Se tale corrente è superiore alla massima supportata, si rischia il danneggiamento di tutta la stringa

Le principali cause di correnti inverse sono:

Cortocircuito di uno o più moduli

Cortocircuito di una o più celle nel modulo

Guasto del doppio isolamento verso terra

di un modulo o del cablaggio

Forti ed ampi ombreggiamenti

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Errore 40

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

55

CONTROLLI

Se l’inverter oltre a segnalare l’anomalia emette la segnalazione acustica, ad indicare che il generatore FV

è stato cartocircuitato, sezionare la maniglia ESS e quindi le stringhe solamente all’imbrunire.

Prima accensione: controllare il cablaggio della stringa segnalata per individuare eventuali inversione di polarita.

Se la stringa segnalata non presenta errori nel cablaggio controllare tutte le altre sia sull’inseguitore A che B.

Verificare il dimensionamento del generatore FV; le stringhe connesse all’inseguitore A devono avere:

Moduli della stessa marca e dello stesso modello

Identico numero di moduli

Stessa esposizione

Livelli di ombreggiamento identici

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Errore 40

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56

Ad irraggiamento sufficiente misurare la tensione a circuito aperto di tutte le stringhe connesse all’inseguitore A

Se le tensioni sono differenti

Verificare il dimensionamento del generatore FV

Verificare il cablaggio del generatore FV

Verificare la presenza di eventuali moduli guasti

Verificare la presenza di ombreggiamenti sulla stringa

Se le tensioni sono uguali

Verificare l’integrità degli scaricatori (se installati)

Effettuare un reset delle anomalie dell’inverter tramite Sunny Explorer o datalogger

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Anomalie AC

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

57 Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Integrata in tutti gli inverter SMA

Controllo continuo dei parametri

di rete: Vac e Fac

Impostazioni modificabili con codice di

sblocco SMA Grid guard code

Design ridondato: controlli effettuati da

due processori distinti fra loro in continua

comunicazione

Funzione di Autotest

SMA Grid Guard II: dispositivo di protezione d’interfaccia

58

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modulo richiesta SMA Grid guard code

59

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC

60

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC

61

Per poter accedere alle funzionalità avanzate come la modifica parametri, download dati è necessario inserire una user-ID ed una password specifici:

User : inst o Installateur

Password : ID00XX XX è la somma di giorno + mese + anno

Esempio: 25/12/2000

XX = 25+12+00 = 37

Password = ID0037

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC

62

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC

63

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con SDC

64

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con Sunny Explorer

65

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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SMA Grid Guard II: modifica parametri con Sunny Explorer

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1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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La nuova normativa italiana prevede una funzione di autotest ai sensi della norma CEI 0-21.

Durante l’autotest l’inverter verifica in sequenza i tempi reazione per sovratensione , sottotensione, frequenza massima

e frequenza minima.

L’autotest modifica il valore soglia di disinserzione superiore ed inferiore per ciascuna protezione lineare per il controllo

di frequenza e tensione. Se il valore misurato supera la soglia di disinserzione consentita l’inverter

si scollega dalla rete pubblica. In questo modo l’inverter calcola il tempo di intervento per la

disinserzione ed esegue l’autotest.

Terminato l’autotest l’inverter passa in modalità di alimentazione, imposta i valori originari di

taratura e si collega alla rete pubblica.

Per poter avviare la procedura di autotest è necessario:

Inverter sia impostato con codice paese CEI 0-21Int

Inverter deve essere in funzione e trovarsi in fase di avvio

Quando il codice paese viene visualizzato a display toccare una volta il display stesso

Sul display verrà visualizzato un messaggio con la richiesta di avviare la sequenza di test.

La conferma avviene picchiettando sul display entro 20 secondi

Autotest CEI 0-21

67

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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L’inverter effettua di default l’autotest per i parametri permissivi (larghi).

Per eseguire l’autotest per i parametri restrittivi (stretti) è invece necessario regolare alcune impostazioni sull’inverter

attraverso il software Sunny Explorer.

E' quindi necessario effettuare l'autotest due volte.

Al termine delle due procedure è necessario configurare i parametri permissivi di default.

SMA ha creato sul proprio sito un’apposita sezione di approfondimento dedicata alla nuova normativa CEI 0-21.

In questa sessione è possibile trovare:

Procedura per l’aggiornamento del firmware dell’inverter

Procedura corretta per avviare l’autotest

Informazioni tecniche SPI e procedura d’impostazione dell’autotest per i parametri permissivi e restrittivi

Autotest CEI 0-21

68

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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L’inverter deve lavorare in un range di tensione prestabilito dal gestore di rete, di 230V +/-20%: cioè da 184V a 276V.

Se la tensione di rete non rientra in questo range l’inverter deve disconnettersi dalla rete e rimanere non connesso fino a

quando la tensione non rientra nei valori ammessi.

Questa anomalia indica quindi un problema che nella quasi totalità dei casi è esterno all’inverter.

Gli inverter di generazione classica dopo la segnalazione di anomalia Vac-Bfr o Vac-Srr (dove Bfr e Srr sono i due

processori che costantemente monitorizzano i parametri di rete) indicano:

Il valore misurato al momento del verificarsi dell’anomalia (“con”)

Il valore attualmente misurato (“attuale”)

Gli inverter NG riportano invece a display soltanto il codice di errore 8 senza specificare il valore di tensione che ha

generato l’anomalia.

Con questa tipologia di inverter occorre quindi o interfacciarsi all’inverter, con un datalogger o con il software Sunny

Explorer, per visualizzare la descrizione completa dell’anomalia oppure eseguire una misura della tensione.

Vac e Errore 8

69

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Disturbance

Vac-Bfr

con: 278V

attuale: 235V

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Verificare che l’interruttore posto a valle dell’inverter sia armato

Se l’interruttore è disattivato riarmarlo

Se l’interruttore dovesse saltare nuovamente e subito verificare la presenza di cortocircuiti sul cavo o

all’interno dell’inverter sulla morsettiera ac

Se l’interruttore salta quando l’inverter entra in funzione immettendo corrente verso la rete verificarne il

dimensionamento

Se l’interruttore è armato effettuare una misura della tensione lato ac direttamente all’interno dell’inverter

Se la tensione misurata è 0V verificare cablaggi lato ac e interruttore

Se la tensione rientra nel range 184-276V il problema è dell’inverter

o Eseguire reset via software dell’anomalia

Vac e Errore 8 con 0 V

70

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento RCD per inverter TL e HF

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Gli inverter senza trasformatore durante il funzionamento

generano correnti differenziali continue dovute alla loro

resistenza d'isolamento e alla capacità parassita fra

generatore FV e terra, a causa di ciò l’interruttore

differenziale potrebbe intervenire

Per evitare una disinserzione indesiderata del differenziale

durante il funzionamento, la corrente nominale di intervento

del differenziale deve essere non inferiore a 100 mA

per ogni singolo inverter

I STP 5000/6000/7000/8000/9000TL-20 consentono di installare

a valle un differenziale di classe A da 30mA

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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La scelta dell’interruttore automatico corretto dipende da diversi fattori.

La mancata considerazione di questi incrementa il rischio di disinserzioni

durante condizioni normali di funzionamento.

Tipo di cavo utilizzato

La capacità di portata del cavo dipende dalla sua tipologia, materiale e sezione.

L’interruttore ha il compito di limitare la corrente per non far superare questa soglia

Temperatura ambiente del cavo

Un aumento della temperatura ambiente comporta una riduzione della capacità di portata

Tipo di posa del cavo

Fasci di cavi

72

Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Surriscaldamento reciproco di interruttori automatici

Se montati vicini può succedere che questi si surriscaldino più velocemente comportando uno scatto precoce. Occorre quindi prevedere una certa distanza per garantire una sufficiente dissipazione termica. La riduzione di portata causata dal calore viene definita fattore di allineamento e viene indicato nei dati tecnici dell’interruttore automatico. Esempio: Un interruttore con corrente nominale da 50 A ed un fattore di allineamento 0,77 può vedere ridotto

il suo valore d’intervento a 38,5 A, cioè 50 x 0,77

Temperatura ambiente dell’interruttore automatico

Un aumento della temperatura ambiente comporta una riduzione della capacità di portata.

Informazione relative ai fattori di riduzione per tale influenza sono indicate nella scheda tecnica dell’interruttore stesso.

Esempio: Aumento della corrente nominale causata da temperature di circa 40°C = 1,07

Carico continuo

Riduzioni causate da carico continuo.

Esempio: Per carichi continui >1h = 0,9

73

Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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74

Vac e Errore 8 con 0V: dimensionamento interruttori automatici

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Impianto trifase costituito da 9 SMC7000HV.

Dati tecnici da considerare per l’inverter:

Massima corrente d’uscita: 31 A Protezione max ammessa: 50 A

Interruttore scelto da 40 A. Devo poi considerare le varie riduzioni dovuti ai diversi fattori: Carico continuo: 0,9 Installazione affiancata 0,77 Temperatura ambiente di 40°C 1,07

Corrente di carico nominale = 40 x 0,9 x 0,77 x 1,07 = 29,7 A < 31A Interruttore insufficiente!

Interruttore da 50 A Corrente di carico nominale: 50 x 0,9 x 0,77 x 1,07= 37 A > 31 A Interruttore correttamente dimensionato!

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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Vac e Errore 8 con 276V

L’anomalia Vac con 276 V si verifica quando la rete non è in grado di assorbire la potenza immessa in rete dall’impianto FV

In generale, per capire se la rete è dimensionata correttamente è fondamentale rilevare:

Tensione di rete al punto di immissione a “vuoto” (senza impianto FV) e a pieno carico

Impedenza di rete al punto di connessione dell'inverter

Non dimenticando che gli intervalli di tensione ammesse dal gestore di rete (Enel) devono essere:

Senza impianto FV 230 V ± 10%

Con impianto FV 230 V ± 20%

In relazione al valore di impedenza di rete rilevata, le installazioni FV a fine linea o in zone rurali sono le maggiori candidate

ad avere difficoltà di immissione, soprattutto nei periodi ad elevato irraggiamento

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

75 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Vac e Errore 8 con 276V

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

76 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

230V I

V= R x I

Vac =

R

230 + V

Vac > 276V Pac= 0W

Upv > Vstart

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Vac e Errore 8 con 276V

Dal diagramma a lato si desume chiaramente che elevati valori

di impedenza di rete ed elevate tensioni di rete rappresentano

un problema all’immissione di energia

Durante l’immissione di potenza in rete, l’inverter può

aumentare il valore della sua tensione CA fino al massimo

consentito dal gestore di rete e impostato negli inverter, oltre tali

valori l’inverter si disconnette

Soluzioni possibili:

Aumentare la sezione dei cavi per diminuire l’impedenza di rete

Aumentare la tensione massima dell’inverter (sconsigliato)

Allacciare l’impianto ad un altro punto a bassa impedenza (se possibile)

Passare alla consegna in media tensione (tempi lunghi ed alti costi)

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

77 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Vac e Errore 8 con 276V: verifica dimensionamento cavi ac con Sunny Design

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

78 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Fac e Errore 5/7

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

79 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

La normativa DK5940 stabiliva che gli impianti fotovoltaici connessi alla rete dovessero rispettare il range di

frequenza 49,7 Hz-50,3 Hz.

Qualora la frequenza della rete, misurata costantemente dal dispositivo d’interfaccia integrato, non rientrasse nel range

prestabilito l’inverter deve sconnettersi dalla rete stessa.

Gli inverter di generazione classica in questi casi segnalano a display l’anomalia Fac-Bfr o Fac-Srr (a secondo di quale

dei due processori dell’inverter, Bfr o Srr, abbia riscontrato per primo l’anomalia) seguita da:

Il valore misurato al momento del verificarsi dell’anomalia (“con”)

Il valore attualmente misurato (“attuale”)

Se l’anomalia è molto frequente o fissa occorre effettuare un’analisi del problema

CONTROLLI

Effettuare una misura della frequenza della rete

Disturbance

Fac-Bfr

con: 48.8Hz

attuale: 48.8Hz

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Fac e Errore 5/7

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

80 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Se misuriamo una frequenza diversa rispetto a quella misurata dall’inverter e compresa fra 49Hz-51Hz

il problema è imputabile all’inverter

Controllare la connessione del Ribbon cable fra BFR e SRR

Eseguire reset via software dell’inverter

Se misuriamo la stessa frequenza indicata a display

il problema è invece della rete

Chiedere delle verifiche all’operatore di rete

Eventualmente allargare il range di funzionamento previo accordo con l’operatore di rete

Per queste modifiche è necessario SMA Grid guard code

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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DI-Mis e Errore 9

81 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Gli Inverter SMA della topologia TL , cioè senza trasformatore, sono dotati di un dispositivo integrato denominato

RCMU (Residual Current Monitoring Unit) in grado di rilevare qualsiasi tipo di corrente di guasto: continue, pulsive

ed alternate.

Gli inverter di generazione classica qualora si

verificassero delle correnti di guasto mostrano a

display l’errore DI-Mis accompagnato da due

tipologie di codice di lampeggio del led giallo:

5x: anomalia presente

Fisso: Inverter in blocco a causa del verificarsi

dell’anomalia in maniera fluttuante

L’anomalia potrebbe anche non essere

più presente

Gli inverter NG presentano invece a display il codice di errore 9

Sugli inverter STP si può generare anche l’errore 77

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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DI-Mis e Errore 9

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

82 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

CONTROLLI

Verificare che la connessione della terra lato ac sia presente

Misurare tensione fra Neutro (N) e terra (PE) della rete connessa all’inverter

Se misuriamo una tensione superiore ai 3-5V è questa che genera una corrente di guasto tale da causare

l’intervento del RCMU

Verificare collegamento di terra dell’impianto ed eventualmente potenziarlo

Se è presente un trasformatore d’isolamento esterno verificare che il centro stella sia riferito a terra

Chiedere controlli all’operatore di rete

Nel caso di inverter classici qualora il led giallo fosse acceso fisso è

necessario eseguire un reset via software per risolvere il problema

Se la tensione è inferiore ai 2-3V il problema è imputabile all’inverter

Nel caso di inverter classici qualora il led giallo fosse acceso fisso

è necessario eseguire un reset via software per risolvere il problema

Source: Phönix Contact

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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In alcune zone di Italia si utilizza un tipo di distribuzione

trifase a 220V (tensione concatenata).

All’utenza vengono forniti 220V consegnando due conduttori

di fase (tensione concatenata) invece che una fase ed il neutro.

All’inverter verranno quindi connesse due fasi ed il riferimento di terra.

Fra il connettore del Neutro e la terra ci saranno quindi 127V.

In questi reti prive di conduttore di neutro

è possibile installare soltanto inverter

dotati di trasformatore d’isolamento

a frequenza industriale o ad alta frequenza (HF).

83

DI-Mis e Errore 9: rete trifase 220V

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

Manutenzione degli impianti fotovoltaici V1.0

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L<->N e Errore 10

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

84 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Sugli inverter classici l’anomalia L<->N (codice di lampeggio 2x) o Errore 10 per gli inverter NG indica un errore nella

connessione della rete all’inverter. La presenza di tale anomalia può significare:

Inversione Fase-Neutro

Assenza del collegamento di terra PE

Tensione fra Neutro e terra molto elevata

CONTROLLI

Verificare corretta connessione di Fase e Neutro

Verificare connessione collegamento di terra PE

Misurare tensione fra Neutro e Terra

Se misuriamo una tensione elevata

Verificare collegamento di terra dell’impianto ed eventualmente potenziarlo

Se è presente un trasformatore d’isolamento esterno verificare che il centro stella sia riferito a terra

Chiedere controlli all’operatore di rete

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Imax

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

85 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

L’anomalia Imax si presenta solo su inverter con trasformatore integrato.

Per salvaguardare la componentistica interna da sovracorrenti questi inverter effettuano un controllo sulla Iac a monte

del trasformatore (in uscita dal ponte di conversione) e a valle, lato rete.

Tale anomalie può essere causata da:

Presenza di componenti continue sulla rete

Presenza di disturbi sulla rete (armoniche)

Correnti di spunto elevate da parte di carichi sulla rete

Iac

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Imax

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

86 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

CONTROLLI

Se l’anomalia si presenta solo in determinati momenti della giornata è opportuno eseguire verifiche della rete ac con

un analizzatore di rete (oscilloscopio) per individuare componenti continue o spurie:

Se sono presenti

Se possibile individuare ed eliminarne la fonte

Se non presenti è probabile che a causare l’anomalia

possa essere la corrente di spunto di un carico

Individuare il carico e circoscriverne l’utilizzo

Se l’anomalia è fissa è possibile che il problema sia causato

dall’inverter

Eseguire reset via software dell’inverter

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Errore 6

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

87 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Il codice di errore 6 sta ad indicare che l’inverter ha rilevato sulla rete una presenza di una tensione continua superiore

ai valori limiti stabiliti dalla normativa.

La presenza lungo la linea di carichi particolari come ad esempio motori elettrici possono generare ed immettere in rete

delle componenti continue.

In alcuni casi tale errore è generato non da cause esterne ma da un problema interno dell’inverter.

CONTROLLI

Verificare la presenza di componente continua sulla rete attraverso un analizzatore di rete

Cambiare fase laddove sia possibile

Sostituire l’inverter

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88

Anomalie Inverter

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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K1 Open

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

89 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

L’anomalia K1 Open si presenta solo su inverter dotati di trasformatore integrato.

Il K1 è uno dei due relè attraverso i quali il dispositivo di interfaccia, la SMA GRID GUARD, connette e disconnette

l’inverter alla rete nel rispetto della normativa italiana.

L’anomalia K1 Open è causato da usura del relè spesso determinata da problemi delle rete ac che causano numerose

disinserzioni a pieno carico dell’inverter (ad esempio problemi di impedenza di linea).

A volte l’inverter segnala questa anomalia quando il relè rimane in uno stato di “tripped”, né aperto né chiuso.

CONTROLLI

Provare a sbloccare il relè picchiettandolo con il retro di un cacciavite

Se l’anomalia è ancora presente è necessario sostituire l’inverter

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Anomalie relè di rete

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

90 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

L’inverter prima di agganciarsi alla rete effettua un test di controllo sui relè; qualora riscontrasse un malfunzionamento

di uno o più relè o un malfunzionamento generalizzato segnala una delle seguenti anomalie:

L-WR o N-WR

L-Netz o N-Netz

Relais1/2/3/4

Queste anomalie, generalmente temporanee, vengono segnalate con il codice

di lampeggio 5x del led giallo.

Se l’errore si verifica ripetutamente l’inverter va in blocco e indica

un impedimento costante del funzionamento (led giallo fisso).

CONTROLLI

Se l’inverter segnala un impedimento costante eseguire reset via software dell’anomalia

Se l’anomalia non si risolve provare a sbloccare manualmente i relè

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Offset e Errore 63/64

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

91 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Il dispositivo d’interfaccia integrato, la SMA GRID GUARD, effettua un continuo monitoraggio della rete e di altre

grandezze fondamentali per il funzionamento dell’inverter come ad esempio la Riso e le correnti differenziali.

Le misure vengono effettuate simultaneamente da entrambi i processori dell’inverter, BFR e SRR, in continua

comunicazione fra di loro. Una non congruenza dei valori misurati determina il blocco dell’emissione dell’inverter.

L’anomalia Offset, specifica degli inverter classici, può indicare sia un errore nel rilevamento dei valori o un problema

hardware.

Gli inverter NG hanno invece due distinti codice di errore:

Errore 63: errore di misura

Errore 64: problema hardware

In presenza dell’errore 64 l’inverter emette un segnale acustico

CONTROLLI

Se l’anomalia è fissa occorre provvedere alla sostituzione dell’inverter

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IGBTs/SD Ponte Inv/Shutdown e Errore 62

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

92 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Le anomalie IGBTs e Shutdown o Errore 62 per gli inverter NG indicano che il controllo sul hardware effettuato

dall’inverter ha riscontrato un guasto dell’elettronica di potenza, quindi un problema sul ponte di conversione costituito

da 4 o 5 IGBTs.

Sugli inverter classici l’anomalia SD Ponte Inv segnala anch’essa un problema hardware sul ponte di conversione dovuto

a problemi legati alla Riso del generatore fotovoltaico

CONTROLLI

Se l’anomalia è fissa occorre provvedere alla sostituzione dell’inverter

Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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ROM e Errore 61

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

93 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Errore ROM e Errore 61 per gli inverter NG indicano un problema software nel firmware dell’inverter.

Questa anomalia viene associata al codice di lampeggio del led giallo 5x

Se tale anomalia si ripete spesso o rimane costantemente presente

e il led giallo è fisso occorre intervenire sull’inverter.

CONTROLLI

Se l’anomalia è fissa eseguire reset via software dell’anomalia

Se il problema persiste occorre sostituire l’inverter

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Trafo-Temp e Errore 65

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

94 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Gli inverter di generazione classica dotati di trasformatore effettuano su questo un continuo monitoraggio della

temperatura durante l’esercizio.

Qualora la temperatura superasse un determinato valore l’inverter smette di immettere energia in rete segnalando

l’anomalia Trafo-Temp-F accompagnata dal codice di lampeggio 5x del led giallo.

L’inverter aspetterà che la temperatura scenda sotto il valore soglia per riprendere l’immissione.

Qualora questa anomalia si presenti più volte l’inverter va in blocco e segnala l’anomalia Trafo-Temp-W con led giallo

acceso fisso. L’inverter non entrerà in servizio fino al giorno successivo se non resettando via software l’anomalia.

Gli inverter NG in caso di sovratemperatura interna segnalano l’anomalia con il codice di errore 65.

Qualora riscontrassero un problema della ventola di raffreddamento segnalano invece l’errore 75.

CONTROLLI

Verificare l’installazione dell’inverter ed in modo particolare il rispetto delle indicazioni fornite da SMA

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Sugli Inverter dotati del sistema Opticool verificare la pulizia della griglia di protezione della ventola di

raffreddamento

Sugli Inverter dotati del sistema Opticool verificare la funzionalità

della ventola di raffreddamento.

Sugli Inverter NG tale controllo può essere fatto via software

impostando in “ON” il parametro “Test ventola”

Sugli inverter classici occorre invece chiudere un

contatto con un Jumper come da figura e riavviare l’inverter

In presenza dell’anomalia Trafo-Temp-W dopo aver eliminato

le possibile cause eseguire reset via software dell’inverter

Trafo-Temp e Errore 65

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

95 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0 Corso Troubleshooting Inverter Sunny Family V1.0

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Errore 90: parametri di rete bloccati

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

96 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Gli inverter NG possono essere configurati per essere conformi alle normative vigenti in diversi paesi; tale

configurazione può essere effettuate semplicemente andando ad agire su due interruttori rotanti, denominati A e B, posti

sulla scheda display, nel caso dei TL-20 e STP, o nel Quick Module per gli HF.

L’inverter esce di fabbrica con il dispositivo d’interfaccia impostato per uno

specifico paese; è possibile in fase di ordine specificarlo in modo tale che

non sia necessaria alcuna impostazione sulla macchina in fase d’installazione.

Se tale impostazione non coincidesse con quella del paese in cui l’installazione avviene è possibile configurare l’inverter

andando ad agire sugli interruttori entro e non oltre le prime 10 ore di accensione.

Terminato questo periodo se si agisce sugli interruttori per modificare la normativa l’inverter segnala l’Errore 90.

L’impostazione della normativa paese sarà possibile sola via software tramite il programma Sunny Explorer oppure

utilizzando un datalogger SMA.

Per questo tipo di modifica sarà necessario il codice SMA GRID GUARD CODE.

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Errore 68 e 69

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

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Gli inverter della tecnologia Multistring® cioè con doppio inseguitore possono presentare in caso di guasto di uno dei

due MPPT le seguenti anomalie:

Errore 68: Input A guasto

Errore 69: Input B guasto

In presenza di queste anomalie l’inverter continua

a lavorare con l’inseguitore funzionante.

L’inverter deve essere sostituito

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Errore 82

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

98 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

L’anomalia 82 presentata dal STP assieme alla segnalazione acustica può indicare:

Guasto dell’inverter

Presenza di correnti inverse

Guasto dei varistori dell’inverter

La segnalazione acustica indica che non è possibile scollegare il generatore FV tramite ESS sino all’imbrunire.

CONTROLLI

Verificare il generatore FV alla ricerca di eventuali problemi che possano aver generato effettivamente una corrente

inversa.

Con irraggiamento sufficiente misurare la tensione a circuito aperto di tutte le stringhe connesse all’inseguitore A

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Errore 82

1. Inverter: caratteristiche e funzionamento | 2. Anomalie DC | 3. Anomalie AC | 4. Anomalie inverter

99 Corso Inverter Sunny Family Avanzato V4.0

Se le tensioni sono differenti

o Verificare il dimensionamento del generatore FV

o Verificare il cablaggio del generatore FV

o Verificare la presenza di eventuali moduli guasti

o Verificare la presenza di ombreggiamenti sulla stringa

Verificare i varistori montati all’interno dell’inverter

Verificare con un tester la continuità fra i PIN 2 e 3

Se il problema non è stata individuato né nel generatore FV né nei

varistori occorre sostituire l’inverter

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Grazie per l’attenzione…

Let‘s be realistic and try the impossible!

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