BRPI0917482B1

BRPI0917482B1 - Sistema transformador

Info

Publication number: BRPI0917482B1
Application number: BRPI0917482-6A
Authority: BR
Inventors: Harnold Schwaiger
Original assignee: Starkstrom-Gerätebau Gmbh
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2019-07-02
Also published as: EP2151833A1; BRPI0917482A2; ES2407829T3; HK1139235A1; EP2151833A8; US8416042B2; EP2151833B1; CN102165539B; CA2733188A1; JP2011530185A; PL2151833T3; WO2010015651A1; CN102165539A; MY154293A; PT2151833E; US20110221554A1; DK2151833T3

Abstract

sistema transformador para aprimorar a eficiência do resfriamento de um transformador operado em uma estação de energia eólica, de acordo com a presente invenção é proporcionado um sistema de resfriamento. o sistema de resfriamento compreende um alojamento de proteção do transformador 1 o tendo uma primeira abertura 12 para abastecimento de um meio de resfriamento do transformador e tendo uma segunda abertura 14 para descarga do meio de resfriamento do transformador. adicionalmente, um primeiro sistema de canal 20 fornece o meio de resfriamento do transformador para o alojamento de proteção do transformador 1 o. um segundo sistema de canal 22 descarrega o meio de resfriamento do transformador a partir do alojamento de proteção do transformador 10. através da provisão do sistema de resfriamento da presente invenção, um fluxo controlado de meio de resfriamento para o transformador acomodado no alojamento de proteção do transformador 1 o aumenta a eficácia operacional da instalação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA TRANSFORMADOR.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema transformador, em particular ao resfriamento de um transformador sendo operado em uma estação de energia eólica.

Antecedentes da Técnica

Estações de energia eólica são operadas para conversão de energia eólica em outras formas de energia, tipicamente eletricidade. A crescente popularidade de estações de energia eólica pode ser explicada pela renovação da energia eólica, por sua grande distribuição, e seu potencial para reduzir as emissões de gases estufa. Há atualmente diversos milhares de estações de energia eólica operantes, na medida em que a energia eólica se tornou uma das fontes de energia mais rápidas recentemente.

Em DE 103 10 036 A1, é descrito um método para construção de uma estação de energia eólica. Um módulo de energia compreendendo pelo menos um transformador é proporcionado no fundo de uma torre da estação de energia eólica. Aqui, o módulo de energia é encapsulado em um recipiente. O recipiente tem um tamanho de modo que resta um espaço entre as paredes laterais do recipiente e as paredes internas da torre da estação de energia eólica. Entretanto, na medida em que o recipiente está completamente encapsulado, não há mudança de qualquer ar entre o lado de dentro do recipiente e a atmosfera.

Sumário da Invenção

Em vista do dito acima, o objetivo da presente invenção é se alcançar resfriamento aprimorado de transformadores sendo operados em uma estação de energia eólica.

De acordo com a presente invenção, o referido objetivo é solucionado por um sistema de resfriamento para um transformador sendo operado em uma estação de energia eólica. O sistema de resfriamento compreende um alojamento de proteção do transformador tendo uma primeira abertura para abastecimento de um meio de resfriamento do transformador e

2/13 tendo uma segunda abertura para descarga do meio de resfriamento do transformador. Adicionalmente, o sistema de resfriamento compreende um primeiro sistema de canal para abastecimento do meio de resfriamento do transformador para a primeira abertura do alojamento de proteção do transformador. Ainda adicionalmente, o sistema de resfriamento compreende um segundo sistema de canal para descarga do meio de resfriamento do transformador a partir da segunda abertura do alojamento de proteção do transformador.

Através da provisão de aberturas de entrada e de saída no alojamento de proteção do transformador é possível se alcançar um resfriamento significativamente aprimorado do transformador. Isto permite se alcançar resfriamento controlado do transformador e reduzir a quantidade de materiais usados para a construção do mesmo. Também, a provisão do alojamento de proteção do transformador alcança maior proteção de equipe de manutenção e proteção contra fogo. Finalmente, o sistema de resfriamento e o transformador podem ser testados antes da instalação do mesmo na estação de energia eólica nas instalações de produção para aumentar a confiabilidade do sistema transformador geral.

De acordo com a modalidade preferida da presente invenção, o primeiro sistema de canal é conectado a uma caixa de abastecimento sendo montada em uma parede de torre ou uma gôndola da estação de energia eólica. Preferivelmente, o segundo sistema de canal é conectado a uma caixa de descarga sendo montada na parede de torre ou uma gôndola da estação de energia eólica. Opcionalmente, a caixa de abastecimento pode ser proporcionada com um sistema de filtro.

De acordo com a referida modalidade preferida da presente invenção, é possível proporcionar, por exemplo, ar fresco a partir do lado de fora da estação de energia eólica para o local onde o transformador é operado. Para se evitar qualquer contaminação do transformador, o sistema de filtro pode remover quaisquer contaminantes compreendidos no fluxo de ar a partir do lado de fora. Também, o uso de uma caixa de descarga suporta a descarga controlada do meio de resfriamento do transformador para o lado

3/13 de fora da estação de energia eólica.

De acordo com uma modalidade preferida adicional da presente invenção, um ventilador é proporcionado, por exemplo, no primeiro sistema de canal, no segundo sistema de canal, e/ou na caixa de descarga.

De acordo com a referida modalidade preferida da presente invenção, é possível se aumentar o coeficiente de fluxo do meio de resfriamento do transformador no sistema. Quando o ventilador é operado de acordo com a perda do transformador, por exemplo, desligado quando o transformador está fora de operação e ligado quando a perda do transformador excede um determinado limite, isto permite um resfriamento otimizado do transformador em dependência das condições operacionais e para economia de energia quando nenhuma operação do ventilador for necessária.

De acordo com uma modalidade preferida adicional da presente invenção, o primeiro sistema de canal é acoplado com o segundo sistema de canal para provisão de um círculo de resfriamento dentro da torre da estação de energia eólica. O círculo de resfriamento é acoplado a um trocador de calor proporcionado para a estação de energia eólica, por exemplo, montado a parede externa da estação de energia eólica, dentro da torre da estação de energia eólica, ou na gôndola da estação de energia eólica.

De acordo com a referida modalidade preferida da presente invenção, é possível se desacoplar o fluxo do meio de resfriamento do transformador a partir do lado de fora do alojamento de proteção do transformador. Isto alcança contaminação reduzida do transformador dentro do alojamento de proteção do transformador.

Adicionalmente, o objetivo delineado acima é alcançado através da provisão de um transformador específico para operação em uma estação de energia eólica. O transformador compreende um núcleo transformador e pelo menos um enrolamento transformador sendo enrolado em torno do núcleo transformador. De acordo com a presente invenção, é sugerido que o enrolamento transformador é proporcionado com pelo menos um canal de resfriamento para condução do meio de resfriamento do transformador. Preferivelmente, é proporcionado um espaço adicional entre pelo menos um en4/13 rolamento de baixa voltagem e um enrolamento de alta voltagem para o estabelecimento de um canal adicional de resfriamento.

De acordo com o segundo aspecto da presente invenção, a provisão de enrolamentos com canais de resfriamento e o espaçamento entre enrolamentos de alta e baixa voltagens suporta o resfriamento do transformador, em particular em combinação com o sistema de resfriamento delineado acima.

De acordo com uma modalidade preferida adicional da presente invenção, o transformador é proporcionado dentro do alojamento de proteção do transformador descrito acima, e preferivelmente é proporcionada pelo menos um placa guia para guiar o meio de resfriamento do transformador para o transformador e os canais de resfriamento relacionados.

A referida modalidade preferida da presente invenção permite combinar as vantagens do sistema de resfriamento da presente invenção e o transformador da presente invenção. A provisão de placas guias otimiza o fluxo do meio de resfriamento do transformador, não só a partir do lado de fora para o transformador mas também através dos canais de resfriamento do transformador.

De acordo com modalidades adicionais preferidas da presente invenção, o transformador pode ser proporcionado com um sensor de temperatura para detecção de uma perda do transformador e dispositivo de proteção para detectar distúrbios operacionais do transformador.

As referidas modalidade preferidas da presente invenção alcançam maior segurança contra falhas durante a operação do transformador dentro do sistema de resfriamento da presente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, as modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos, nos quais

A figura 1 mostra um primeiro exemplo de um alojamento de proteção de transformador de acordo com a presente invenção;

A figura 2 mostra um segundo exemplo de um alojamento de proteção de transformador de acordo com a presente invenção;

5/13

A figura 3 mostra um exemplo de instalação do alojamento de proteção de transformador mostrado na figura 1 no fundo da torre de uma estação de energia eólica;

A figura 4 mostra um diagrama esquemático de um transformador de acordo com a presente invenção;

A figura 5 mostra um diagrama esquemático de um enrolamento transformador de acordo com a presente invenção;

A figura 6 mostra um primeiro exemplo de um sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção;

A figura 7 mostra um segundo exemplo de um sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção;

A figura 8 mostra lim terceiro exemplo de um sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção; e

A figura 9 mostra um quarto exemplo de um sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção.

Descrição das Modalidades

A seguir, diferentes modalidades e exemplos da presente invenção serão explicados com referência aos desenhos.

A figura 1 mostra um primeiro exemplo de um alojamento de proteção do transformador de acordo com a presente invenção.

Como mostrado na figura 1, o alojamento de proteção do transformador 10 compreende uma primeira abertura 12 para abastecimento de um meio de resfriamento do transformador. Adicionalmente, o alojamento de proteção do transformador compreende uma segunda abertura 14 para descarga do meio de resfriamento do transformador. Como mostrado na figura 1, o alojamento de proteção do transformador pode também ser proporcionada com uma ou mais portas de acesso 16-1, 16-2, 16-3 para acesso ao transformador acomodado no alojamento de proteção do transformador durante manutenção do mesmo.

Como mostrado na figura 1, dentro do alojamento de proteção 10 pode ser proporcionado um sistema de canal interno 18 mostrado em linhas pontilhadas, para orientação do meio de resfriamento fornecido do

6/13 transformador a partir da primeira abertura 12 para a parte inferior do alojamento de proteção do transformador 10 antes do adiantamento do mesmo para o transformador. A provisão de um sistema de canal interno 18 permite uma instalação do alojamento de proteção do transformador em um nível mais baixo dentro da estação de energia eólica.

A figura 2 mostra um exemplo adicional do alojamento de proteção do transformador 10 de acordo com a presente invenção.

O segundo exemplo mostrado na figura 2 difere com relação ao primeiro exemplo em que o sistema de canal inferior é omitido, na medida em que a primeira abertura 12 é proporcionada em um nível mais baixo do alojamento de proteção do transformador 10. O referido exemplo do alojamento de proteção do transformador 10 pode ser usado quando o alojamento de proteção do transformador 10 é montado em um nível mais alto na torre da estação de energia eólica.

Em geral, deve ser observado que o local da primeira abertura 12 e da segunda abertura 14 não é restrito em qualquer modo de acordo com a presente invenção e é adequadamente adaptado a quaisquer necessidades existentes para uma instalação dentro de uma estação de energia eólica. Também, o alojamento de proteção 10 pode da mesma forma ser disposto em uma gôndola da estação de energia eólica.

A figura 3 mostra um exemplo de uma instalação do alojamento de proteção do transformador 10 dentro de uma estação de energia eólica.

Como mostrado na figura 3, o alojamento de proteção do transformador 10 pode ser montado na fundação da estação de energia eólica. Também, a primeira abertura do alojamento de proteção do transformador 10 é conectada a um primeiro sistema de canal 20 para abastecimento do meio de resfriamento do transformador. A segunda abertura 14 é conectada a um segundo sistema de canal 22 para descarga do meio de resfriamento do transformador após resfriamento do transformador. O primeiro sistema de canal 20 pode ser conectado a uma caixa de abastecimento 24 sendo montada em uma parede de torre da estação de energia eólica. O segundo sistema de canal 22 pode ser conectado a uma caixa de descarga 26 também

7/13 sendo montada na parede de torre da estação de energia eólica. Opcionalmente, a caixa de abastecimento 24 pode ser proporcionada com um sistema de filtro. Alternativamente, quando o alojamento de proteção do transformador é montado na gôndola da estação de energia eólica, é entendido que a caixa de abastecimento 22 e a caixa de descarga 24 são da mesma forma montadas em um campo apropriado na gôndola.

De modo operacional, para a instalação mostrada na figura 3, é usado ar externo como um meio de resfriamento do transformador. Entretanto, deve ser observado que qualquer outro tipo de material adequado para o resfriamento de um transformador pode ser usado de acordo com a presente invenção.

Como mostrado na figura 3, ar externo é fornecido através da caixa de abastecimento 24 e do primeiro sistema de canal 20 para a primeira abertura 12 do alojamento de proteção do transformador 10. Após direcionamento do ar para a parte inferior do alojamento de proteção 10 através do sistema de canal inferior, não mostrado na figura 3, o fluxo de ar a partir do fundo para o topo dentro do alojamento de proteção do transformador 10. Então o ar aquecido é direcionado através da segunda abertura 14 e do segundo sistema de canal 22 para a caixa de descarga 26. Adicionalmente, durante a manutenção, a equipe de trabalho pode ter acesso ao transformador acomodado no alojamento de proteção do transformador através das aberturas 16-1, 16-2, 16-3.

De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de resfriamento definido que pode ser testado na fábrica e garante que os resultados dos testes de fabricação permaneçam válidos após a instalação na estação de energia eólica.

Adicionalmente, através da provisão otimizada do sistema de resfriamento, material e espaço necessário pode ser reduzido significantemente. A corrente definida do meio de resfriamento do transformador alcança aquecimento reduzido dos enrolamentos do transformador. O transformador pode ser de uma classe de clima C2 e pode ser operado, por exemplo, em uma faixa de temperatura entre -25°C e +40°C ou mesmo entre -50°C to

8/13 +50°C.

Como mostrado na figura 3, o alojamento de proteção do transformador 10, por exemplo, construído de folha de aço revestida de zinco, protege a equipe de trabalho a partir de partes de condução elétrica. Todas as partes da instalação são conectadas ao o sistema terra da estação de energia eólica. Com a ocorrência de uma falha, gases quentes podem ser descarregados através do sistema da presente invenção. Dispositivos sensores tais como sensores de arco elétrico podem ser usados para detectar distúrbios e para permitir um desligamento muito rápido da instalação. Isto reduz o perigo e danos em uma maior extensão. Gases de fogo podem também ser descarregados a partir da instalação usando o sistema de resfriamento da presente invenção. Necessidades de acordo, por exemplo, com EN 50308 podem ser alcançadas. Adicionalmente, sensores de temperatura nos enrolamentos do transformador e valores de medição relacionados são integrados no controle da instalação, o que permite a interrupção da instalação com um aquecimento inaceitável dos enrolamentos.

A figura 4 mostra um diagrama esquemático de um transformador de acordo com a presente invenção.

O transformador 28 pode ser um transformador do tipo seco, por exemplo, um transformador do tipo seco de fundição de resina.

Como mostrado na figura 4, o transformador 28 de acordo com a presente invenção compreende um núcleo transformador 30, pelo menos um enrolamento de alta voltagem 32-1, 32-2, e pelo menos um enrolamento de baixa voltagem 34. O núcleo transformador 30 é montado em um suporte 36 e fixado por armações 38-1 através de 38-4. Opcionalmente, podem ser proporcionadas molas, por exemplo, molas de disco 40-1, 40-2 para absorver vibrações durante o transporte do transformador 28. Opcionalmente, em um ou mais enrolamentos pode ser proporcionado um ou mais sensores de temperatura 42-1, 42-2 para detecção da temperatura do enrolamento durante a operação do transformador 28.

Como mostrado na figura 4, de acordo com a presente invenção são proporcionados espaços entre cada um dos enrolamentos, isto é, entre

9/13 os primeiro e segundo enrolamentos de alta voltagem 32-1 e 32-2 e ainda entre o enrolamento interno de alta voltagem 32 e o enrolamento de baixa voltagem 34 para estabelecer canais de resfriamento, de modo que durante a operação do transformador 28, o meio de resfriamento do transformador pode fluir entre os enrolamentos do transformador 28. Também, a figura 4 mostra a provisão de espaços entre mais do que dois enrolamentos transformadores, deve ser observado que a provisão de apenas um único espaço entre quaisquer dos enrolamentos ou qualquer outra modificação é também coberta pelo âmbito da presente invenção.

A figura 5 mostra uma seção transversal através de um dos enrolamentos do transformador 28.

Como mostrado na figura 5, de acordo com a presente invenção é sugerido proporcionar pelo menos um canal de resfriamento 44-1 a 44-n no enrolamento transformador para se alcançar resfriamento adicional do enrolamento transformador também a partir do lado de dentro. Aqui, deve ser observado que a provisão de canais adicionais de resfriamento 44-1 a 44-n podem ser proporcionados ou para o enrolamento de alta voltagem, para o enrolamento de baixa voltagem, ou uma combinação dos mesmos. Também, o número de canais adicionais de resfriamento 44-1 a 44-n pode ser livremente configurado de acordo com as condições operacionais do transformador 28.

A seguir, as condições para a conexão do transformador à rede de energia serão discutidas.

Parques eólicos pelo mundo são com frequência estabelecidos distantes dos centros de consumo ou de centros de estação de força convencionais. Em virtude do aumento uniforme da energia eólica nos centros de consumo, a necessidade de operadores de rede com relação ao comportamento elétrico cresce. Dependendo das condições que prevalecem em diferentes países, existem diferentes necessidades com relação às variações de voltagem em virtude do comportamento da energia dos parques eólicos e com relação ao comportamento em falha. Uma determinada quantidade de energia indutiva e capacitiva reativa deve ser proporcionada.

10/13

Na medida em que os transformadores são a conexão entre a rede de energia e o gerador de vento, as condições de conexão da rede de energia têm um significante impacto na configuração dos transformadores e portanto também nos custos de fabricação. Excesso de voltagem no transformador, em virtude de redes de voltagem mais altas ou carga capacitativa, levam a uma super excitação e portanto a um aquecimento inaceitável do núcleo transformadores. Isto pode ser compensado pela redução da indutância, isto é pelo maior uso de folha de aço magnética.

A energia nominal da estação de energia eólica deve também ser proporcionada em uma condição de sub-voltagem. Portanto, o transformador deve ser projetado de modo a ser operável em uma maneira contínua com maior corrente. Através do uso de resfriamento otimizado do transformador da presente invenção e dos canais de resfriamento nos enrolamentos e ainda através da configuração do núcleo transformador é possível se significantemente reduzir este gasto extra.

Adicionalmente, as estações de energia eólica são transportadas em um grande número por longas distâncias, a carga mecânica nos transformadores em virtude de transporte por caminhão, navio, ou ferrovia tem que ser considerada. Até o presente momento, o transformador da presente invenção para estações de energia eólica é proporcionado com folhas de aço de núcleo laminado com cola tendo alta estabilidade mecânica. Para aumentar ainda mais a referida estabilidade mecânica, as folhas de aço de núcleo laminado são fixadas através de juntas de núcleo. Opcionalmente, o núcleo transformador pode ser ainda mais estabilizado usando faixas de enrolamento. Ainda outra medida para aumentar a estabilidade mecânica é a provisão de molas de disco para suportar enrolamentos com relação ao núcleo e a armação.

A seguir, diferentes exemplos do sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção serão explicados com relação às figuras 6 a 9.

A figura 6 mostra um primeiro exemplo do sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção. Na medida em que a figura mos11/13 tra elementos explicados com relação às figuras 1 a 5, uma explicação dos mesmos não será repetida para se evitar redundância.

Como mostrado na figura 6, o sistema de resfriamento da presente invenção é proporcionado dentro de uma torre 46 de uma estação de energia eólica. Adicionalmente, o alojamento de proteção do transformador 10 é proporcionado e montado no lado mais baixo da torre 46. Também, a caixa de abastecimento 24 compreende um sistema de filtro 48 para filtrar os contaminantes no fluxo para dentro. A provisão do filtro 48 evita contaminação do transformador 28.

Como também mostrado na figura 6, na segunda abertura 14 do alojamento de proteção do transformador 10 é proporcionado um ventilador 50. Deve ser observado que o ventilador 50 pode também ser arranjado em qualquer outro local apropriado dentro do sistema de resfriamento, por exemplo, no primeiro sistema de canal 20, no segundo sistema de canal 22, ou dentro da caixa de descarga 26 (não mostrada na figura 6). De modo operacional, o ventilador 50 aumenta a convecção de ar de resfriamento dentro do sistema de resfriamento para aumentar a eficácia operacional. Como delineado acima, a operação do ventilador 50 pode ser controlada em dependência da temperatura dos enrolamentos do transformador 28 que pode variar durante a operação do transformador 28.

Preferivelmente, para reduzir consumo de energia dentro do sistema de resfriamento da presente invenção o ventilador 50 é desligado em consideração da perda dos transformadores. Em outras palavras, a perda de nenhuma carga ou as perdas em uma baixa carga, por exemplo, de até 1,000 KVA pode ser descarregada sem ligar o ventilador 50. Apenas em cargas mais altas o ventilador 50 é ligado através do controle pelo(s) sensores) de temperatura(s) proporcionado(s) nos enrolamentos do transformador 28.

Como mostrado na figura 6, pode ser proporcionado um dispositivo de proteção 52 para detectar distúrbios operacionais do transformador 28, por exemplo, um arco elétrico. Com a detecção da referida falha, a operação da estação de energia eólica pode ser interrompida para se evitar

12/13 qualquer destruição ao sistema de resfriamento e o transformador 28.

Como mostrado na figura 6, o alojamento de proteção do transformador 10 pode também ser proporcionado com pelo menos uma placa guia 54-1, 54-2. A provisão de placas guias 54-1, 54-2 aumenta a eficiência do fluxo do meio de resfriamento do transformador de modo que o fluxo do meio de resfriamento para o transformador, dentro dos canais de resfriamento do transformador, e para a abertura de saída do alojamento de proteção do transformador 10 é otimizado. Também, deve ser observado que o número das placas guias pode ser adequadamente selecionado dependendo das condições operacionais dentro do alojamento de proteção do transformador 10. O mesmo também se aplica ao posicionamento e arranjo do mesmo dentro do alojamento de proteção do transformador 10.

A figura 7 mostra um segundo exemplo do sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção.

O exemplo mostrado na figura 7 difere a partir de um mostrado na figura 6 com relação ao tipo de transformador instalado. Embora a figura 6 mostre o uso de um transformador do tipo seco, A figura 7 ilustra também, por exemplo, que um transformador resfriado a óleo pode ser adequadamente instalado dentro do alojamento de proteção do transformador 10 de acordo com a presente invenção. Também neste caso, a eficiência do resfriamento para o transformador pode ser aprimorada significantemente através do sistema de resfriamento da presente invenção.

A figura 8 mostra um terceiro exemplo do sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção.

Como mostrado na figura 8, de acordo com o referido terceiro exemplo o primeiro sistema de canal acoplado com o segundo sistema de canal para provisão de um círculo de resfriamento 56 proporcionado na torre 46 da estação de energia eólica. O círculo interno 56 é termicamente acoplado a um circuito de resfriamento externo 58, por exemplo, proporcionado como um trocador de calor através de se estabelecer um sistema de resfriamento de ar para ar. O circuito externo 58 é proporcionado com um ventilador adicional 60 para aumentar a eficiência de resfriamento do mesmo. O

13/13 terceiro exemplo do sistema de resfriamento alcança maior proteção do transformador 28 contra contaminação, na medida em que nenhum meio de resfriamento externo fornecido através de uma abertura na parede da torre pode alcançar o transformador 28.

A figura 9 mostra um quarto exemplo do sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção sendo uma modificação do terceiro exemplo.

Como mostrado na figura 9, de acordo com o quarto exemplo do sistema de resfriamento o trocador de calor é proporcionado dentro da torre

46 da estação de energia eólica.

Deve ser observado que o trocador de calor não é restrito ao sistema de resfriamento do tipo de ar, mas pode também ser um sistema de resfriamento do tipo de ar-fluido, por exemplo, o sistema de resfriamento do tipo de ar-água. Uma opção adicional seria o uso de um sistema de resfria15 mento de placa no trocador de calor.

Também, deve ser observado que o sistema de resfriamento de acordo com o terceiro e quarto exemplo pode também ser instalado em uma gôndola da estação de energia eólica.

De modo geral, a presente invenção alcança resfriamento-alvo 20 de um transformador operado em uma estação de energia eólica. O resfriamento otimizado é suplementado para maior proteção da equipe de manutenção, maior proteção contra fogo, condições de conexão apropriadas da rede de energia e consideração às condições de transporte e vibrações durante o transporte. A presente invenção oferece uma instalação de fabrica25 ção testada, opção confiável e econômica para uma conexão de rede segura de estações de energia eólica. Pode ser usado com estações de energia eólica ao largo, por exemplo, em uma faixa de energia de 1.6 MVA a 4 MVA voltagem operacional máxima de UM 36 KVA.

Claims

reivindicações

1. Sistema transformador para operação em uma estação de usina eólica, compreendendo:

um sistema de resfriamento compreendendo:

5 - um alojamento de proteção do transformador (10) tendo uma primeira abertura (12) para fornecimento de um meio de resfriamento de transformador e uma segunda abertura (14) para descarga do meio de resfriamento de transformador;

um círculo de resfriamento interno (56) compreendendo um 10 primeiro sistema de canal (20) para fornecer o meio de resfriamento à primeira abertura (12) do alojamento de proteção do transformador (10) e um segundo sistema de canal (22) para descarga do meio de resfriamento do transformador a partir da segunda abertura (14) do alojamento de proteção do transformador (10); e

15 - uma caixa de fornecimento (24) montável na parede da torre ou uma gôndola da estação de energia eólica, o primeiro sistema de canal (10) sendo conectado a caixa de fornecimento (24); e

- uma caixa de descarga (26) montável na parede da torre ou na gôndola da estação de energia eólica, o segundo sistema de canal (22) sen20 do conectado a caixa de descarga (26);

- um círculo de resfriamento externo (58) sendo termicamente acoplado ao sistema de canal de círculo interno e sendo operado como um trocador de calor; e

- um ventilador (50) proporcionado no primeiro sistema de canal

25 (20), no segundo sistema de canal (22), e/ou na caixa de descarga (26);

e um transformador (28) compreendendo:

- um núcleo transformador (30); e

- pelo menos um enrolamento de transformador (32-1, 32-2, 34) sendo enrolado em torno do núcleo do transformador (30);

30 o transformador sendo acomodado em um alojamento de proteção de transformador (10) do sistema de resfriamento;

caracterizado pelo fato de que

Petição 870190033517, de 08/04/2019, pág. 6/11
2/2 o pelo menos um enrolamento de transformador (32-1, 32-2, 34) é proporcionado com pelo menos um canal de resfriamento (44-1, ..., 44-n) para conduzir um meio de resfriamento de transformador;

é proporcionado um sensor de temperatura (42) no pelo menos 5 um enrolamento de transformador (32-1, 32-2, 34) para a detecção de uma perda do transformador; e o ventilador (50) é operável de acordo com uma perda do transformador e é ligado por meio do controle do sensor de temperatura (42) tal que perdas sem carga ou perdas a uma carga baixa possam ser descarre10 gadas sem ligar o ventilador (50) e apenas a cargas mais elevadas o ventilador (50) é ligado.

2. Sistema transformador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a caixa de fornecimento (24) é proporcionada com um sistema de filtro (48).

15
3. Sistema transformador, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende pelo menos um enrolamento de baixa voltagem (34) e pelo menos um enrolamento de alta voltagem (32-1, 32-2) e que é proporcionado um espaço entre o enrolamento de baixa voltagem (34) e o enrolamento de alta voltagem (32-1, 32-2) para es20 tabelecer um canal de resfriamento adicional.
4. Sistema transformador, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o alojamento protetor do transformador (10) é proporcionado com pelo menos uma placa guia (54-1, 54-2) para guiar o meio de resfriamento de transformador ao transformador (28).

25
5. Sistema transformador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é proporcionado um dispositivo de proteção (52) para detectar os distúrbios de operação do transformador (28).
6. Sistema transformador, de acordo com qualquer uma das rei30 vindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o transformador compreende uma folha de aço núcleo laminado sendo fixadas através de juntas de núcleo.