INSTITUTO DE ENERGÍA
TÉCNICAS MODERNAS DE GENERACIÓN EÓLICA Y SU INTEGRACIÓN A LA RED ELÉCTRICA 5 - 9 de septiembre de 2005, Hotel Paseo Las Mercedes, Caracas, Venezuela.
Sistema eléctrico del parque eólico
Sistema eléctrico de un parque eólico
Configuración habitual
Red Eléctrica
Línea Aérea AT BT MT
Subestación
Rama 1 Rama 2
Conjunto AE / CT
CT 1
Rama 3
AE/CT 3
AE/CT 5
AE/CT 4
AE/CT 6
AE1
AE/CT 2
PARQUES EÓLICOS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Sistema Eléctrico - SANTIAGO ARNALTES GÓMEZ- UC3M
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Sistema eléctrico de un parque eólico
Red de Baja Tensión: Esquema unifilar
Sistema eléctrico de un parque eólico
Disposición de equipos en el tramo inferior de la torre
1 – Celda de MT 2 – Transformador BT/MT 3 – Cable de MT 4 – Conectores enchufables 5 – Conectores atornillables 6 – Bandeja 7 – Bastidor metálico
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Red de Baja Tensión: Conexión del generador con el cuadro BT
Sistema eléctrico de un parque eólico
Vista del armario de Baja Tensión
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Sistema eléctrico de un parque eólico
Centros de Transformación: Componentes
• Transformador BT/MT • Conexión entre primario del trafo y celdas de MT • Celdas de MT • Sistema de protección
Sistema eléctrico de un parque eólico
Centros de Transformación: Ubicación Dentro de la torre Fuera de la torre Impacto visual Pérdidas en red de BT Ancho puerta de la torre
Disponibilidad de espacio
Operación y mantenimiento
No
Si
Menores
Mayores
Condiciona dimensiones equipos Condiciona dimensiones equipos Necesidad de desmontar para sustitución
No influye
Mayor
Más fácil
En parques eólicos españoles: dentro de la torre
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Centros de Transformación: Transformador Comparación entre trafos secos y aceite
Ubicación Precio Volumen Necesidad foso recogida de aceite
Seco
Aceite
Dentro torre (primer piso)
Prefabricado exterior
Más caro
Más barato
Menor
Mayor
No
Si
En parques eólicos: de tipo seco
Sistema eléctrico de un parque eólico
Centros de Transformación: Transformador Características • Relaciones de transformación habituales: 0,69 / 20 kV; 1 / 30 kV • Conexión habitual: triángulo – estrella (Dyn 11) • Normas: UNE 20178 CEI 726 CENELEC HD 464 • Protección contra contactos directos por envolvente metálica
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Centros de Transformación: Celdas de Media Tensión Esquema más instalado: 0L + 1L + 1P (entrada de línea, protección de línea, protección de trafo)
400 A
400 A
I fusible = 50 A Terminales 250 A
Terminal 200 A
ENTRADA
ENTRADA
SALIDA
PROTECCIÓN TRAFO
Sistema eléctrico de un parque eólico
Centros de Transformación: Ejemplo de conexión entre aerogeneradores
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Red de Media Tensión: Tensión nominal Tensiones normalizadas (Norma UNE 21127) Tensión nominal (kV)
Tensión máxima (kV)
3* 6* 10 ** 15 ** 20 30 45 ** 66 132 220 380
3,6 7,2 12 17,5 24 36 52 72,5 145 245 420
(*) No deben utilizarse en redes de distribución públicas (**) No deben utilizarse en el futuro
Sistema eléctrico de un parque eólico
Red de Media Tensión: Tensión nominal
Depende de: • Potencias de cortocircuito razonables • Secciones manejables • Minimizar pérdidas (influyen potencia y longitud) • Valores habituales: 20 kV ó 30 kV
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Red de Media Tensión: Tensión nominal
20 kV
30 kV
Pérdidas
+
-
Coste equipos *
-
+
* Transformadores, celdas de MT, cables de MT y equipos de la subestación
Tendencia actual: mayor potencia aero ⇒ 30 kV
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Red de Media Tensión
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Subestación: Componentes • Celdas de Media Tensión • Cable o embarrados de Media Tensión • Transformador principal MT/AT • Aparamenta de intemperie AT o celdas de interior (corte, aislamiento, protección, trafos de medida y protección) • Equipos de Medida • Cuadros de control (Relés de protección) • Telecontrol y comunicaciones • Sistema de servicios auxiliares
Sistema eléctrico de un parque eólico
Subestación: Niveles de tensión Niveles de tensión en función de la potencia *
Potencia
Nivel de tensión
Hasta 100 kVA
< 1 kV
100 – 5000 kVA
15 – 20 kV
5000 – 15000 kVA
45 – 66 kV
> 15000 kVA
≥ 132 kV
* Normas particulares de Unión Fenosa sobre condiciones técnicas de la generación en régimen especial
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Sistema eléctrico de un parque eólico
Subestación: Conexión con la red por línea dedicada
Sistema eléctrico de un parque eólico
Subestación: Celdas de MT
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Sistema eléctrico de un parque eólico
Subestación: Aparamenta de AT
Sistema eléctrico de un parque eólico
Subestación: Transformador principal
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Normativa técnica de conexión: OM 2225/85 Dispositivos de protección
(1) Um tensión media entre fases (2) Interruptor automático (3) A determinar en cada caso (4) Sólo exigible si la central es capaz de mantener tensión
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