CEI 0-21 - SMA Italia

COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Evoluzione delle regole di connessione
con riferimento alla generazione distribuita
Norme CEI 0-21 e 0-16
Angelo Baggini**
** Università degli Studi di Bergamo Facoltà di Ingegneria
• [email protected]
•
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Evoluzione del sistema elettrico
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
2012-06 + V1
1a Ed. pubblicata il 23 dicembre 2011
2a Ed. in vigore dal 1 luglio 2012
V1 pubbl. e in vigore dal 21 dicembre 2012
Elaborata da un Gruppo di lavoro CEI di concerto con l’Autorità per
l‘Energia Elettrica ed il Gas (AEEG)
Entrata in vigore differenziata
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
3a Ed. in vigore dal 1 gennaio 2013
Elaborata da un Gruppo di lavoro CEI di concerto con l’Autorità per
l‘Energia Elettrica ed il Gas (AEEG)
Entrata in vigore differenziata
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Rapporto CEI - AEEG
• Liberalizzazione del mercato elettrico ed Autorità
• Garantire la qualità (continuità e qualità della tensione)
del servizio elettrico
• L’utente influenza la qualità del servizio della rete di
distribuzione e, quindi, la sua interconnessione deve
essere regolamentata
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
PRIMA
TICA (ARG/elt 99/08 e s.m.i.)
2.1 […] Le condizioni tecniche per la connessione sono
definite:
a. dai gestori di rete nel caso di connessioni alle reti
di distribuzione con livello di tensione fino a 1 kV,
fino alla conclusione del procedimento avviato con la
deliberazione n. 136/04 in relazione alle connessioni
alle reti in bassa tensione;
Per le connessioni a Vn>1 kV Norma CEI 0-16 (ARG 33/08 e s.m.i)
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
POI
Deliberazione 22 dicembre 2011 – ARG/elt 187/11
CONSIDERATO CHE
Il Comitato Elettrotecnico Italiano, nell’ambito del procedimento avviato dall’Autorità
con deliberazione n 136/04, ha recentemente completato la noma tecnica CEI 0-21,
[…]
RITENUTO OPPORTUNO
Prevedere che, nel caso di connessioni alle reti di distribuzione con livello di tensione
fino ad 1 kV, si applichino le condizioni tecniche della Norma Tecnica CEI 0-21,
recentemente completata dal Comitato Elettrotecnico Italiano, nell’ambito del
procedimento avviato dall’Autorità con deliberazione n 136/04;
DELIBERA
All’articolo 2, comma 2.1, la lettera a) è sostituita dalla seguente:
a) Dalla norma tecnica CEI 0-21 nel caso di connessioni alle reti di
distribuzione con livello di tensione fino ad 1 kV;
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Deliberazione 8 marzo 2012 – 84/2012 R/EEL
Interventi urgenti relativi agli impianti di produzione di
energia elettrica, con particolare riferimento alla
generazione distribuita, per garantire la sicurezza del
sistema elettrico nazionale
LA DELIBERA CONIUGA
La CEI 0-21, la CEI 0-16, l’allegato A70 al codice di rete di
TERNA, le raccomandazioni della ETSO-E, le leggi dello
Stato e le esigenze reali della rete elettrica nazionale
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Conseguenza Nuove edizioni
CEI 0-21
Pubblicata il 4 giugno 2012
in vigore dal 1 luglio 2012 – 1 gennaio 2013
CEI 0-16
Pubblicata il 21 dicembre 2012
in vigore dal 1 gennaio 2013
Per recepire i contenuti tecnici
allegato A70 al codice di rete di TERNA
come indicati da Deliberazioni
8 marzo 2012 – 84/2012 R/EEL,
2 agosto 2012 - 344/2012/R/EEL,
20 dicembre 2012 562/2012/R/EEL
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CEI 0-21
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Oggetto, scopo e campo di applicazione
Definire
criteri tecnici connessione
alle reti elettriche di distribuzione Vn≤1kV AC
di
• utenti passivi
• utenti attivi
• reti di distribuzione
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CEI 0-21
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Oggetto, scopo e campo di applicazione
Utenti attivi, inoltre, …
• Definire l’avviamento, l’esercizio
ed il distacco dell’impianto di
produzione
• Evitare il funzionamento in isola
su porzioni di rete BT del
Distributore
• Definire prescrizioni per il
funzionamento in isola sulla
rete interna del produttore
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CEI 0-21
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Oggetto, scopo e campo di applicazione
Si applica
• alle nuove connessioni
• …. o in caso di aumento
di potenza in immissione*
• …. o in caso di passaggio
di utente da passivo ad
attivo*
* In questi ultimi due casi si applicano solo le
prescrizioni per utenti attivi
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Condizioni da rispettare
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Funzionamento in parallelo
Continuativo generatori statici - Condizioni
L’utente attivo non deve creare disturbi al servizio della rete del
Distributore al fine di mantenere il livello di qualità richiesto dalla norma
CEI EN 50160
Il funzionamento in parallelo si deve interrompere senza ritardo
intenzionale ed automaticamente agendo, tramite il SPI, sul DDI nei
seguenti casi:
 in assenza di alimentazione della rete di distribuzione;
 in caso di guasto al sistema di protezione di interfaccia;
 per valori di tensione e frequenza fuori del range di valori
riportati nella tabella 8 dell’art. 8.6.2.1 della norma CEI 0-21*
* La deliberazione dell’AEEG di marzo 2012 ha portato tale range per generatori statici tra
47,5 e 51,5 Hz (tra 49 e 51 Hz fino a giugno)
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Caratteristiche delle reti BT dei distributori
Qualità secondo CEI EN 50160
SQ: Squilibri; FT: Fluttuazioni; VT: Variazioni di tensione;
AR: Armoniche; FS: Frequenze spurie; RE: Radioemissione
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Energia elettrica – Prodotto, sì ma …
Nasce pura alla sorgente … e
l’attesa di chi la preleva (utenza) è
che si mantenga pura
Reflui delle utenze inquinano
Livello limite massimo di
inquinamento può non soddisfare la
totalità dell’utenza
Anche il livello naturale può non essere
soddisfacente per alcuni utenti
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Interruzioni dell'alimentazione
∆V
≥ 0,99
V
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Variazioni della tensione
Da gennaio 2013 (AEEG)
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Insensibilità agli abbassamenti di tensione
Al fine di evitare l’indebita separazione dalla rete in occasione di buchi di tensione
l’impianto di generazione distribuita (GD) deve essere in grado di soddisfare i
requisiti funzionali indicati con l’acronimo LVFRT (Low Voltage Fault Ride
Through) e di seguito rappresentati
Si applica
esclusivamente ai
generatori statici
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Caratteristica costruttiva
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Funzionamento in parallelo
Continuativo generatori statici
Immissione di potenza reattiva
P/Pn[%]
100
Capability Rettangolare
Per ogni P≤Pn │Q│≤0,4843 Pn
Cosϕ=0,9
Cosϕ=0,9
Capability Triangolare
Per ogni P≤Pn │Q│≤0,4843 P
Ovvero lavora a Cosϕ≥0,9
Q/Pn[%]
-Qmax=-48,43%
+Qmax=48,43%
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Caratteristica costruttiva
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Funzionamento in parallelo
Continuativo generatori statici
Immissione di potenza reattiva
E’ richiesta capacità di scambio Q per inverter di impianti
≤ 3 kW sino a cosϕ=0,98
> 3 kW e ≤ 6 kW sino a cosϕ=0,95
> 6 kW sino a cosϕ=0,98 secondo le curve di capability
OK dispositivi di regolazione sia interni che esterni agli inverter
Sia logiche locali che di rete (allegati D ed E)
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Comportamento nei transitori di frequenza
Ridurre la potenza immessa in rete in risposta ad una variazione di
frequenza (sovrafrequenza)
Inserimento graduale della potenza immessa in rete
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Dissimmetrie


Carichi fortemente squilibrati
Impedenze non simmetriche della linea di alimentazione
Grado di dissimmetria
S = 100 ⋅
U2
U1
(%)
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Connessione monofase o trifase e squilibrio
Gli impianti collegati alla rete in monofase possono avere una potenza
complessiva fino a 6 kW. E’ facoltà del distributore consentire una potenza
monofase sino ad un massimo di 10 kW
Il valore massimo di potenza monofase consentito è definito come Limite allo
Squilibrio Permanente (LSP)
Gli impianti di produzione connessi alla rete in trifase e realizzati con generatori
monofase devono preoccuparsi di equilibrare sulle tre fasi la generazione. Il
massimo squilibrio ammissibile, inteso come differenza di potenza tra la fase
più caricata e quella meno caricata, coincide con LSP
Squilibri superiori a LSP devono attivare automatismi di riequilibrio che, se privi
di successo, debbono prevedere il distacco del generatore entro 30‘, se lo
squilibrio è compreso tra 6 e 10 kW, entro un 1’ se lo squilibrio supera i 10 kW
Vedi allegato A della CEI 0-21 per i requisiti di prova dell’automatismo
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Armoniche di tensione e corrente (1)
Carico Lineare
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Armoniche di tensione e corrente (2)
Carico NON Lineare
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Armoniche di tensione e corrente (3)
Carico NON Lineare
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Armoniche di tensione e corrente (4)
Dt =
∞
∑D
n =2
n
2
∞
an 2
= ∑ ( ) (%)
n = 2 a1
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Funzionamento in parallelo
Continuativo Generatori statici
Limitazione della componente continua immessa in rete
La componente continua immessa in rete va limitata allo 0,5% della
corrente nominale di inverter e, lo stesso, dovrà superare le prove di
cui all’allegato B della norma CEI 0-21
Caratteristica costruttiva
A tal fine può essere inserito un trasformatore a frequenza industriale
L’inverter può essere dotato di una protezione associata al DDG che
interviene entro 200 ms se la componente continua supera 1 A o in 1
s se supera lo 0,5% della corrente nominale
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CEI 0-21
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Caratteristiche delle reti BT dei distributori
Tensione nominale (Un)
230 V monofase e 400 V trifase
DL n 1 del 24/01/2012 (liberalizzazioni)
Comma 4: A far data dall'entrata in vigore del presente provvedimento, sono
abrogate le disposizioni di cui alla legge 8 marzo 1949, n. 105, recante
"Normalizzazione delle reti di distribuzione di energia elettrica a corrente
alternata, in derivazione, a tensione compresa fra 100 e 1000 V".
Comma 5 : Dalla medesima data di cui al comma 4, si intende quale
normativa tecnica di riferimento per i livelli nominali di tensione dei sistemi
elettrici di distribuzione in bassa tensione la norma CEI 8-6, emanata dal
Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) in forza della legge 1 marzo 1968, n.
186.
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CEI 0-21 Art. 5.1.2
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Stato del neutro
Caratteristiche delle reti BT dei distributori

RExId≤ UL

Ig=Uo/(RE+Rn+Zf) con Ig≥Id

Rn<180 Ω (per Id=1 A)

Il distributore deve verificare il
requisito su richiesta dell’utente da
cui riceve un rapporto tecnico, firmato
dal responsabile tecnico di impresa
37/08, libero profes-sionista o
organismo notificato, ASL, ARPA,
INAIL
Divieto di uso del neutro come PE e divieto di
collegare alla terra d’utente il neutro.
Impianto di tipo TT
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Caratteristiche delle reti BT dei distributori
ICC massima e minima nel PdC
• 6 kA: monofase e per corto F-N delle forniture trifase
• 10 kA: trifase ≤ 33 kW (P disponibile)
• 15 kA: trifase > 33 kW (P disponibile)
La Icc minima è fornita, a richiesta dell’Utente, dal Distributore per utenti
con potenza impegnata superiore a 33 kW
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Dimensionamento del cavo di collegamento
La protezione del cavo contro le sovracorrenti è di competenza dell’utente,
mentre la protezione della parte a monte del PdC è di competenza del
distributore
La protezione del cavo contro le sovracorrenti di corto circuito viene
omessa se sono verificate le condizioni di cui all’art. 473.2.2.1 della norma
CEI 64-8 ed in particolare:
 Lunghezza inferiore a tre metri;
 Modalità installativa che riduca la probabilità di corto circuito;
 Distante da materiale combustibile e non in luoghi a maggior rischio in
caso di incendio o con pericolo d’esplosione
La protezione del cavo contro il sovraccarico può essere installata a valle del
CdC, se non posato in luoghi a Maggior Rischio in Caso d’Incendio
In alternativa, secondo quanto previsto dall’art. 434.3.2 della norma CEI 64-8 ,
le caratteristiche del cavo devono essere coordinate con quelle
dell’interruttore automatico del contatore
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COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Protezione contro i contatti indiretti
e sezionamento del CdC
La conduttura
• non deve essere dotata di masse
• deve essere in doppio isolamento (principio generale)
L’interruttore automatico o di manovra del contatore può
essere utilizzato come sezionatore MA:
• il distributore non è tenuto a garantirne l’efficienza
• deve garantire i poteri di interruzione e chiusura,
condizioni di corto circuito
in
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CEI 0-21
Dispositivo di Interfaccia
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Rincalzo
P > 20 kW previsto rincalzo*
può essere:
• DG/DGL
• ritardato al massimo per 0,5 s
• riarmo solo manuale
• interno agli inverter**
* in caso di mancata apertura del DDI, **purché abbia le caratteristiche di DDI e
sia in grado di ricevere il segnale di apertura ritardata dal SPI
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CEI 0-21 Art. 8.2.2.4
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Rincalzo per mancata apertura del DDI
Connessione di Utenti Attivi
• Minima tensione
• Lancio di corrente
(NO ctr. Continuità)
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CEI 0-16 art. 8.8
CEI 0-21 <> CEI 0-16
COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO
Regole tecniche di connessione Utenti attivi BT e MT
1 kV
30 kW (30% PD)
10 kW
CEI 0-21
CEI 0-16