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All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
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800 kW FV em telhado: conexão à rede de 0,4 kV com anti-ilhamento e leitura profunda de medição

800 kWp FV · conexão à rede de 0,4 kV · anti-ilhamento · medição líquida · 640 kW efetivos

1 · TL;DR Conclusion

Conclusão: esta PV de telhado de 800 kW conecta-se a 0,4 kV com 800 kWp de PV (640 kW efetivos, 100% renovável), anti-ilhamento + medição líquida — total do configurador ≈ $230.007, EPC ≈ $440.000, retorno de 6 anos, TIR de 18,15%, ROI de 345% em 25 anos, 487 t de CO2 evitadas/ano (nível de viabilidade).

  • •Conexão à rede BT de 0,4 kV; 800 kWp FV → 640 kW de demanda efetiva, stdKva 674, 100% de participação renovável
  • •Rendimento FV ≈812.160 kWh/ano (P50), 0,8 de autoconsumo → 649.728 kWh autoutilizados + 162.432 kWh exportados (medição líquida)
  • •Anti-ilhamento + medição líquida no PCC de 0,4 kV; conformidade aprovada (sem falhas)
  • •Economia: $440.000 EPC, 6 anos de retorno, TIR 18,15%, ROI 345%, LCOE $0,0562/kWh, VPL $412.017
  • •Atenção ao V6 (THDi acima do limite → APF/SVG) e V7 (160 kW de sobregeração → exportação ou armazenamento)

2 · Solution Overview

Uma usina fotovoltaica distribuída em telhado de 800 kW é dimensionada para a conexão à rede de 0,4 kV: os inversores alimentam o barramento de baixa tensão, autoconsomem 80% no local e exportam 20% por meio de compensação líquida. A proteção anti-ilhamento desconecta na perda da rede, e o principal risco de projeto é o alto nível de falta em baixa tensão (24,31 kA) que reduz a margem de capacidade de interrupção.

0,4 kV BT (trifásico)
Alimentação
800 kWp
FV
640 kW
Fornecimento efetivo
100%
Proporção renovável
Anti-ilhamento + medição
Ligação à rede
812.160 kWh (P50)
Geração anual
0,8
Autoconsumo
24,31 kA
Nível de falha BT
SourceRoleShare kWShare
Grid 0.4 kVbase0 kW0%
Solar PV 800 kWpvariable640 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. Identificação de requisitos

800 kWp de PV em telhado numa conexão à rede de 0,4 kV, autoconsumo + exportação.

2. Balanço de carga e PV

Demanda do local de 800 kW → 640 kW efetivos (0,8 kd); 800 kWp de PV cobrem 100% renovável.

3. Stringing PV

800 kWp → inversores string de classe 250 kW, MPPT 1500 VDC, PR 0,846.

4. Conexão BT

Quadro de 0,4 kV + alimentadores de 300 mm²; 640 kW a 0,4 kV → nível de falha de 24,31 kA.

5. Anti-ilhamento e medição

Inversores grid-tie + relé anti-ilhamento no PCC; 162.432 kWh exportados via medição líquida.

6. Qualidade de energia

THDi sinalizado (V6) → APF/SVG; PFC para compensação reativa.

7. Sobregeração

160 kW de sobregeração instantânea (800 vs 640) → exportação via medição (ou limitação/armazenamento).

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

A exportação fotovoltaica não deve ilhar a rede

Solution

Relé anti-ilhamento + inversor grid-tie no PCC

Evidence

Conformidade aprovada; aprovação de conexão à rede em toConfirm

Pain

Harmônicos do inversor poluem o barramento de BT

Solution

Filtragem ativa APF/SVG

Evidence

V6 THDi excede o limite (aviso)

Pain

800 kWp gera em excesso vs demanda de 640 kW

Solution

Exportar os 160 kW via net metering (ou adicionar armazenamento)

Evidence

V7 sobregeração de 160 kW; exportação econômica 162.432 kWh

Pain

O nível de falta de 0,4 kV é severo

Solution

Equipamento de 25 kA + cabo de 300 mm², verificar Ssc

Evidence

ikLv 24,31 kA, margem 1× (apertada)

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Capacidade fotovoltaica800 kWp812.160 kWh/ano (P50), PR 0,846100% renovável, LCOE $0,0562
Limitado pela área / orientação do telhado
Fornecimento efetivo640 kW800 × 0,8 diversidadestdKva 674
Depende do perfil de demanda
Autoconsumo0,8Padrão649.728 kWh autoconsumidos, 162.432 kWh exportados
Maior com armazenamento
Falta em BT24,31 kA0,4 kV + 800 kW25 kA de interrupção = margem 1× (justa)
Confirmar Ssc; pode exigir equipamento de 36/50 kA
Conexão à rede0,4 kV + anti-ilhamentoFV distribuídaExportação com medição líquida
Aprovação do código de rede
Qualidade de energiaTHDi (V6 aviso)Harmônicos do inversorAPF/SVG necessário
Dimensionamento do filtro
Economia$440.000 EPCFV + conexão BTRetorno em 6 anos, TIR 18,15%
Tarifa de alimentação / curtailment

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/23Diagrama unifilar — 800 kWp FV → inversores string → barramento 0.4 kV → PCC (anti-ilhamento + medição)
Why: O diagrama unifilar mostra o esqueleto de conexão de 0.4 kV: FV → inversores → barramento BT → PCC, com o relé anti-ilhamento e o medidor bidirecional no ponto de acoplamento — a fonte estrutural de conexão segura à rede.
Dwg 4/23Topologia do sistema — FV · rede → barramento 0.4 kV → cargas do local + exportação
Why: A topologia visualiza como a FV e a rede se encontram no barramento de 0.4 kV — autoconsumo primeiro, excedente exportado — com despacho EMS, o ponto de aterrissagem da gestão de energia FV distribuída.
Dwg 7/23Cálculo de curto-circuito — Falta em 0.4 kV 24.31 kA · 25 kA de interrupção (margem 1×)
Why: O nível de falta de uma grande FV de 0.4 kV atinge 24.31 kA, forçando equipamentos BT de 25 kA com apenas 1× de margem — a base quantificada da linha de segurança de capacidade de interrupção; passar para 36/50 kA se Ssc for maior.
Dwg 13/23Configuração de proteção — Sobrecorrente 50/51 + anti-ilhamento 81U/81O + medição
Why: A proteção é a segunda linha de defesa para FV distribuída: gradação de sobrecorrente + anti-ilhamento (IEC 62116 / IEEE 1547) + medição garantem a eliminação de faltas e interconexão segura.
Dwg 19/23Transferência de microrrede — PCC · anti-ilhamento + medição · desconexão na perda de rede
Why: O desenho da microrrede pré-visualiza a ação anti-ilhamento na perda de rede: o inversor de conexão à rede + relé anti-ilhamento desconectam imediatamente para prevenir ilhamento — o núcleo de segurança da interconexão de 0.4 kV.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 18 · Compensação reativa e de harmônicosDwg 11 · Avaliação da qualidade da energiaDwg 14 · Curva de coordenação TCCDwg 15 · Sistema de aterramentoDwg 16 · Proteção contra raios e surtosDwg 17 · Plano de layout de equipamentosDwg 9 · Dados técnicos dos equipamentos principaisDwg 23 · Sistema de alimentação auxiliar CC

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Fluxo de energia

PV 800 kW alimenta primeiro o site de 640 kW, o excedente de 160 kW é exportado via medição; a rede preenche as lacunas; o anti-ilhamento desconecta na perda da rede — autoconsumo + exportação num relance.

Economia

812.160 kWh/ano, $87.713/ano economizados; $440.000 EPC, 6 anos de retorno, 18,15% TIR, LCOE $0,0562/kWh, VPL $412.017, 487,3 t CO2 evitadas/ano.

Qualidade de energia

THDi acima do limite (V6) requer APF/SVG; PFC compensa a potência reativa — o ponto-chave de qualidade de energia para PV de 0,4 kV de grande porte.

Falha e proteção

Falha de 0,4 kV 24,31 kA, 25 kA de interrupção (1× margem apertada); anti-ilhamento 81U/81O desconecta na perda da rede — o núcleo de segurança da interconexão.

Other views (shown): Perfil de tensão · Características do esquema · LCC (custo do ciclo de vida) · Ambiental

7 · Economics & Payback

EPC ≈ $440.000 (800 kWp PV + conexão de 0,4 kV). A PV economiza ≈$87.713/ano (autoconsumo a $0,12/kWh + 0,2 exportação a $0,06/kWh); payback de 6 anos, TIR de 18,15%, ROI de 345% em 25 anos, LCOE de $0,0562/kWh, VPL de $412.017, 487,3 t de CO2 evitadas/ano. A alta taxa de autoconsumo (0,8) é o que impulsiona o forte payback.

$440,000
Investimento EPC
6 anos
Retorno do investimento
18.15%
TIR
345%
ROI de 25 anos
$0.0562/kWh
LCOE
487.3 t/ano
CO2 evitado
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
812160 kWh
Annual generation (P50)
80%
Self-consumption

8 · FAQ

800 kW de PV podem conectar-se a 0,4 kV?
Sim, mas o nível de falta atinge 24,31 kA — equipamentos de BT padrão de 25 kA têm apenas 1× de margem; confirme a Ssc e considere equipamentos de 36/50 kA.
Quanto gera?
≈812.160 kWh/ano (P50, PR 0,846), dos quais 649.728 kWh são autoconsumidos e 162.432 kWh exportados com 0,8 de autoconsumo.
Qual é o payback?
Payback de 6 anos, TIR de 18,15%, ROI de 345% em 25 anos, LCOE de $0,0562/kWh, VPL de $412.017 sobre um EPC de $440.000.
Preciso de proteção anti-ilhamento?
Sim — os inversores grid-tie + um relé anti-ilhamento desconectam na perda da rede; a aprovação de conexão à rede é necessária antes da energização.
E as harmônicas do inversor?
V6 sinaliza THDi acima do limite — adicione filtragem ativa APF/SVG no barramento de 0,4 kV.
O que acontece com os 160 kW de sobregeração?
Com 800 kWp vs 640 kW de demanda há 160 kW de excesso instantâneo — exporte via medição líquida, ou adicione armazenamento/limite (V7).
Como a exportação é medida?
A medição líquida no PCC registra a exportação de 162.432 kWh/ano; tarifa de alimentação de $0,06/kWh vs $0,12/kWh no varejo.
Quais cabos e quadros?
Alimentadores de 300 mm², quadros de BT + PFC + reatores dessintonizados; capacidade de interrupção de 25 kA.
Quanto CO2 evita?
≈487,3 t/ano, aproximadamente a pegada anual de ~106 automóveis de passageiros.

Special Considerations

  • O nível de falta de BT de 24,31 kA deixa apenas ~1× de margem em equipamentos padrão de 25 kA — confirme o Ssc real da rede e considere switchgear de 36/50 kA.
  • O THDi do V6 excede o limite (harmônicos do inversor) — adicione filtragem ativa APF/SVG no barramento de BT.
  • V7 sinaliza sobregeração instantânea de 160 kW (800 kWp vs 640 kW de demanda) — exporte via compensação líquida, ou adicione armazenamento para absorvê-la.
  • Anti-ilhamento e aprovação de conexão à rede são obrigatórios (toConfirm: código de rede local) — não energize sem a autorização da concessionária.
  • Nível de viabilidade; desenhos esquemáticos pendentes de um instituto de projeto licenciado.

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