Inversores solares
Fronius STATE 102, 103, 105, 106, 107 e 108: tudo que o inversor diz sobre a rede e como provar que o problema não é dele
Os estados de classe 1 do Fronius são os mais frequentes e os menos perigosos para o inversor: todos descrevem o que ele mediu na rede elétrica e por que se recusou a injetar. O 102 ao meio-dia, o 107 depois de uma tempestade, o 108 em bairro com rede instável. Em nove de dez casos a solução está no quadro, no cabo CA ou na distribuidora. Este guia mostra o que cada estado mede, em que ordem verificar, e qual é o único quadro em que o relé ou a medição do inversor são os culpados.
Tabela: 102 a 108
Nas instruções de operação do Fronius Primo e Symo, os estados de classe 1 são descritos como ocorrências "normalmente só temporárias, causadas pela rede pública", com o inversor reagindo da forma prevista: desconecta, monitora a rede e reconecta sozinho quando as condições voltam ao permitido. Não exigem reset e não indicam, por si só, defeito.
| STATE | Descrição | O que significa | O que verificar primeiro |
|---|---|---|---|
| 102 | Tensão CA acima do limite | Tensão nos bornes acima do máximo do código de país | Tensão no quadro e nos bornes com o inversor gerando; bitola e comprimento do cabo CA |
| 103 | Tensão CA abaixo do limite | Rede fraca ou conexão com resistência | Tensão no quadro com o inversor parado; conexões no disjuntor e nos bornes |
| 105 | Frequência CA acima do limite | Rede da distribuidora ou gerador em paralelo | Frequência no quadro; existência de gerador |
| 106 | Frequência CA abaixo do limite | Idem | Idem |
| 107 | Rede CA não detectada | Nenhuma tensão utilizável nos bornes | Disjuntor, cabo CA, fase e neutro, falta de energia |
| 108 | Operação em ilha detectada | Proteção anti-ilhamento atuou | Estabilidade da rede; chaveamentos da distribuidora |
| 112 | Falha na unidade de monitoramento de corrente residual (RCMU) | Fuga de corrente ou sensor interno | Isolamento das strings; se persistir sem strings, sensor |
Os demais estados estão na tabela completa de STATE codes.
STATE 102: tensão alta, o clássico do meio-dia
O quadro se repete em todo o Brasil: o inversor trabalha de manhã, desliga entre 11 h e 14 h com STATE 102, religa sozinho à tarde. Nada quebrou. Para injetar corrente na rede, o inversor precisa manter nos seus bornes uma tensão ligeiramente acima da rede, e essa diferença é a queda de tensão no cabo CA entre o inversor e o ponto de conexão, proporcional à corrente e à resistência do cabo. No pico de geração a soma passa do limite superior (cerca de 253 V em rede de 220 V no padrão brasileiro) e a proteção atua. Cabo fino ou longo adianta o horário do problema.
- Cabo CA subdimensionado ou longo. Tensão normal no quadro e alta nos bornes com o inversor gerando; diferença acima de 3%. Solução: aumentar a bitola ou encurtar o trajeto, dimensionando para queda máxima de 1% na corrente nominal.
- Rede alta no ponto de conexão. Tensão já acima de 240 V no quadro com o inversor parado, comum em fim de linha e em ruas com muitos sistemas solares. Caminho: registro de 24 horas com analisador de energia e pedido formal de ajuste à distribuidora.
- Conexão com resistência. Parafuso frouxo no disjuntor ou no borne, emenda oxidada. Aparece como queda localizada e esquenta ao toque com o inversor gerando. Costuma vir com 107 intermitente.
O Fronius tem, nos modelos com Datamanager, a função de redução de potência por tensão de rede (STATE 567 quando ativa), que reduz a injeção em vez de desconectar quando a tensão sobe. É uma mitigação enquanto o cabo não é corrigido, não uma solução; ela reduz a geração.
STATE 103: tensão baixa
O oposto do 102, e mais raro. Tensão abaixo do limite inferior (cerca de 184 V em rede de 220 V) aponta para fase fraca, cabo de entrada da casa com problema, rede caindo sob carga pesada na vizinhança, ou conexão com resistência alta entre o quadro e o inversor. A medição no borne com o inversor parado já mostra o valor baixo. Em inversor trifásico, uma fase sozinha baixa aponta para o padrão de entrada ou o barramento do quadro, não para o inversor.
STATE 105 e 106: frequência
A frequência da rede pública é controlada pela distribuidora e quase não varia. STATE 105 e 106 em instalação ligada à rede coincidem com eventos do sistema (manobras, religamentos) e passam sozinhos. Se são frequentes, procure um gerador a diesel ou grupo motor-gerador operando em paralelo na mesma instalação, situação que o inversor fotovoltaico não suporta sem controle específico. Sem gerador e com a frequência medida no quadro normal, a medição interna do inversor está com defeito.
STATE 107: rede não detectada
O inversor não vê tensão utilizável nos bornes CA. Pela frequência em campo: disjuntor dedicado do inversor desarmado por surto, sobrecorrente ou aberto por alguém; DR geral que atuou por fuga em outro circuito; falta de energia da distribuidora; fase ou neutro faltando por fusível NH queimado ou conexão frouxa no padrão; cabo ou borne CA interrompido ou oxidado. STATE 107 intermitente, em horários aleatórios, com o disjuntor ligado, é contato ruim: disjuntor velho, instalado ao sol ou que já desarmou muitas vezes perde pressão de contato. Se esquenta com o inversor gerando, troque.
Depois de uma tempestade, o 107 pode ser o primeiro sinal de surto: disjuntor desarmado e, ao religar, 107 persistente com rede correta nos bornes. Nesse caso o relé de rede ou o filtro de entrada CA do inversor podem ter sido atingidos.
STATE 108: ilhamento
A proteção anti-ilhamento desliga o inversor quando ele detecta que a rede sumiu ou mudou bruscamente, para não energizar sozinho um trecho de rede em que pode haver gente trabalhando. O STATE 108 registra essa atuação. É normal em quedas e religamentos da distribuidora. Em sistemas com 108 várias vezes ao dia, a rede local é instável (manobras frequentes, religadores automáticos, cargas grandes chaveando perto); a proteção está funcionando como deve. Não há ajuste no inversor que deva ser feito para "parar o 108".
Código de país e limites
Os limites de tensão e frequência que geram 102, 103, 105 e 106 vêm do código de país (setup country) escolhido no comissionamento, com o código de acesso de instalador. O código brasileiro embute os limites da NBR 16149 e os tempos de desconexão e reconexão. Um inversor configurado para outro país, ou para uma variante com faixa mais estreita, desliga antes do limite brasileiro: vale conferir no menu de informações qual setup está ativo. Alterar o setup para um país de faixa mais larga para "parar o 102" tira a instalação da conformidade com a distribuidora e pode invalidar a conexão homologada.
Passo a passo com multímetro
Multímetro true RMS, categoria CAT III, em tensão CA. Na ordem:
- Registro de estados no display ou no Solar.web: horário e repetição de cada estado. 102 sempre no mesmo horário em dias de sol é cabo ou rede alta; 107 aleatório é contato; 108 em sequência é rede instável.
- Disjuntor e DR no quadro. Religue uma vez se desarmado; se desarma de novo em segundos, pare.
- Tensão na saída do disjuntor do inversor, com o inversor parado: fase-neutro (e fase-fase nos trifásicos). Esperado entre 200 e 240 V.
- Tensão nos bornes CA do inversor com o seccionador CC desligado. Tensão no quadro e nenhuma no borne: cabo ou conexão.
- Neutro-PE nos bornes: acima de 10 V, neutro ou aterramento ruim.
- Com o inversor gerando no pico, meça de novo nos bornes e no quadro; diferença acima de 3% é cabo ou conexão.
- Compare com a leitura do inversor na tela de medições. Inversor lendo valor diferente do multímetro: medição interna. Inversor lendo correto e não conectando após o tempo de espera: relé de rede.
Quando o defeito é interno
Envie o Fronius quando tensão e frequência estiverem corretas e estáveis nos bornes, medidas por você, e o inversor continuar em 102, 103, 105, 106 ou 107; quando a tela de medições mostrar tensão diferente da medida; quando o 107 vier junto com 457 (relé de rede colado); ou quando o quadro tiver começado após surto. No laboratório, o relé de rede e seu driver, o divisor e o amplificador do circuito de medição de tensão CA, o filtro e os varistores de entrada CA e a fonte interna são testados e reparados, e o inversor é validado em rede real e com simulador fotovoltaico antes de voltar. O orçamento sai após o diagnóstico, com fotos, e você aprova antes da execução.
Segurança
Todas as medições deste guia são em tensão de rede, com risco de choque. Use multímetro CAT III com pontas íntegras, desligue o disjuntor CA e o seccionador CC antes de abrir a área de bornes e aguarde o display apagar. Não abra o inversor em campo. Medições internas são para profissional habilitado, em bancada.
Dúvidas frequentes
STATE 102 no Fronius todo dia ao meio-dia: é defeito?
Quase nunca. STATE 102 é tensão da rede acima do limite, e no pico de geração a tensão nos bornes do inversor sobe pela queda no cabo CA somada à tensão da rede. Meça no quadro e nos bornes com o inversor gerando: diferença acima de 3% é cabo; tensão alta nos dois pontos é a rede no ponto de conexão.
O que é STATE 107 no Fronius?
Rede CA não detectada nos terminais do inversor. Disjuntor desarmado, cabo CA solto, fase ou neutro faltando ou falta de energia. Com tensão correta medida nos bornes e o estado persistindo, o problema é interno: relé de rede ou medição.
STATE 108 significa que o inversor está com defeito?
Não. É a proteção anti-ilhamento: o inversor detectou que a rede sumiu ou ficou instável e desligou para não energizar a rede sozinho. Em sistemas que mostram 108 várias vezes por dia, a rede local é instável; a proteção está funcionando.
Posso mudar o código de país ou os limites de tensão para o 102 parar?
Não é recomendado. O código de país do Fronius (configurado no comissionamento, com código de acesso de instalador) define os limites homologados para a distribuidora. Alterá-lo fora do padrão tira a instalação da conformidade. A solução é o cabo CA ou o ajuste de tensão pela distribuidora.
O Fronius precisa de reset depois de 102 ou 107?
Não. Os estados de classe 1 têm reconexão automática: quando a rede volta à faixa e permanece estável pelo tempo de observação, o inversor religa sozinho. Se não religar com a rede correta, o problema é interno.
Referências e limites deste guia
Descrição dos estados de classe 1 conforme as instruções de operação dos inversores Fronius Primo e Symo (capítulo de mensagens de estado) e a rotina de diagnóstico do laboratório Fixtron. Limites de tensão e frequência citados são os usuais do padrão brasileiro; a distribuidora e o setup de país definem os valores efetivos. Texto e numeração dos estados podem mudar entre versões de firmware. Não substitui o manual do seu modelo nem um laudo do equipamento.