TÉCNICAS MODERNAS DE GENERACIÓN EÓLICA Y SUINTEGRACIÓN A LA RED ELÉCTRICA Parte 1

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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