ES2233043T5 - Instalación de energía eólica con transformador - Google Patents

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Description

DESCRIPCION
Instalacion de energfa eolica con transformador
5 La invencion trata de una instalacion de energfa eolica con las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1. Una instalacion de energfa eolica de este tipo se conoce de las objeciones DEWI, “Kurze Einfuhrung in die Windenergietechnologie”, 31.01.1993; David A. Spera; “Wind Turbina Technology”, ASME Press, 1994, pags. 50, 56 y 61; Vesta, “1,65 MW Vestas V66-1,65 MW Pitch-geregelte Windenergieanlage mit OptiSlip und OptiTip”, 12/1996; European Commision WEGA II Large Wind Turbines, Report EUR 16902 EN, “Vestas V 63 - 1.5 MW”, 1996 (ISBN 10 92-827-8903-9); B. Bjork, “A Feasibility Study on Offshore Wind Turbine Systems”, Wind Engineering, Vol. 9 N° 4; 1985, pags. 243-255; Summary Report, “A study of Offshore based wind power - The Blekinge Project (Sweden)”, 05/1991; Olsen/Dyre: “Vindeby Off-Shore Wind Farm - Construction and Operation”, Wind Engineering Vo. 17 N° 3, 1993, pags. 120-128; van de Sande: “Windfarm 'Lely' - First Off-Shore Project in the Netherlands”, OWEMES European Seminar 10-11 de abril de 1997, La Maddalena, Italia, pags. 327-337; Stiesdal et al: “The World's First 15 Offshore Wind Farm - A Manufacturer's Experience”, OWEMES Seminar 10-11 de abril de 1997, La Maddalena, Italia, pags. 339-345 o el documento DE19615795A1.
Las objeciones mencionadas antes ponen de manifiesto que el transformador puede estar colocado directamente sobre el cimiento, que el transformador puede estar alojado en la torre de la instalacion de energfa eolica o que el 20 transformador se puede alojar en la caja de la maquinaria (gondola) de una instalacion de energfa eolica.
Es conocida tambien la prevision de una estacion de transformadores al lado del cimiento en una instalacion de energfa eolica.
25 Mediante instalaciones de energfa eolica conocidas de este tipo, la energfa almacenada en el viento se transforma en energfa electrica a traves de un rotor, que gira con el viento, y un generador accionado por el rotor. El rotor esta situado casi siempre en la punta de la torre para una disposicion a una altura con velocidades optimas del viento. Debido al peso considerable de la instalacion en su conjunto y a las cargas existentes a velocidades elevadas del viento, toda la instalacion tiene que estar anclada al suelo mediante un cimiento.
30
Se conoce ademas que la corriente generada por la instalacion de energfa eolica se transmite a traves de una lmea colocada en el suelo hasta una unidad de entrega de energfa para el traspaso de la corriente producida a la red electrica. Esta unidad de entrega de energfa, que contiene casi siempre un transformador, esta situada allf a cierta distancia de la torre y mayormente esta anclada en el suelo a un cimiento debido tambien a su peso considerable. 35
Resulta desventajoso en las instalaciones de energfa eolica, como las conocidas del documento US-A-4565929, que estas no son flexibles, relativamente, en cuanto a su montaje. Las instalaciones se usan con frecuencia en regiones en las que solo es posible con un esfuerzo extremo construir un cimiento en el suelo, por ejemplo, debido a su composicion rocosa. La instalacion de unidades de entrega de energfa en una posicion distanciada de la torre de la 40 instalacion de energfa eolica crea frecuentemente, por consiguiente, dificultades considerables, elevandose los costos del montaje.
Del documento US-A-4,357,542 se conoce una instalacion de energfa eolica, en la que la corriente producida por un generador se entrega directamente a la red electrica.
45
Del documento US-A-4,025,824 se conoce un soporte para transformador en un poste.
Se puede evitar un cimiento por separado, como se conoce de los documentos mencionados al inicio, si la unidad de entrega de energfa, que contiene generalmente un transformador, se situa directamente sobre el cimiento de la 50 instalacion de energfa eolica o se aloja en la torre de la instalacion de energfa eolica.
Asimismo, del documento DE 196 15 795 A1 se conoce el montaje de una instalacion de energfa eolica sobre una estructura de apoyo estable, pudiendo soportar tambien esta estructura de apoyo un transformador de la instalacion de energfa eolica. Sin embargo, la fabricacion de una estructura de apoyo de este tipo es extremadamente 55 complicada y se necesita una pluralidad de cimientos individuales para cada soporte erigido verticalmente de la estructura de apoyo.
Resulta tambien desventajoso en una instalacion de energfa eolica, como se conoce del documento US-A- 4,565,929, que las unidades de entrega de energfa son accesibles para cualquiera debido a su posicion sobre el 60 suelo, siendo asf vfctimas posibles de un sabotaje. Con el fin de evitar un sabotaje realizado por terceros, se conoce
la creacion de aberturas protegidas de forma correspondiente o, incluso, de vallas perimetrales en las unidades de entrega de energfa de las instalaciones de energfa eolica de este tipo. Esto es tambien desventajoso debido a sus costos adicionales.
5 En las instalaciones de energfa eolica que alojan el transformador en su interior (porque la torre es hueca), sea en la torre o en la caja de la maquinaria, es necesario generalmente que se pueda llegar al transformador y que se pueda reponer en caso necesario. Asimismo, una instalacion de energfa eolica, en la que el transformador este alojado en la torre, tiene que presentar una abertura correspondiente, teniendo que ser esta abertura suficientemente grande para introducir el transformador en la torre o extraerlo de esta. Una abertura relativamente grande como esta influye 10 de manera considerable en la estabilidad total de la torre. Si se posiciona el transformador en la caja de la maquinaria de la instalacion de energfa eolica, se complica mucho, a su vez, el recambio de un transformador de este tipo, pues estos transformadores son generalmente equipos muy pesados y el recambio de un transformador de este tipo solo se puede realizar mediante gruas especiales teniendo en cuenta la altura usual de la caja de la maquinaria sobre la torre de las instalaciones de energfa eolica.
15
El objetivo de la invencion es, por tanto, evitar las desventajas descritas del estado de la tecnica y desarrollar una instalacion de energfa eolica del tipo mencionado al inicio que se pueda montar tambien en regiones inhospitalarias y dificulte eficazmente un sabotaje por terceros no autorizados.
20 Este objetivo se alcanza mediante una instalacion de energfa eolica con las caractensticas segun la reivindicacion 1.
Las ventajas de la invencion radican especialmente en que no hay que introducir en el suelo ningun cimiento adicional para el transformador con el fin de montar la unidad de entrega de energfa (transformador) sobre una plataforma en el exterior de la torre de la instalacion de energfa eolica.
25
Segun la invencion el transformador esta fijado en el exterior de la torre. En esta forma de realizacion segun la invencion el transformador no esta tan protegido de las inclemencias del tiempo como cuando se aloja en el interior de la torre; pero esta expuesto ventajosamente al viento que lo refrigera, de modo que se puede prescindir, por ejemplo, de una refrigeracion del transformador como la que posiblemente se necesita en especial en regiones 30 calientes. Asimismo, en esta forma de realizacion segun la invencion los posibles funcionamientos defectuosos del transformador, que pueden causar, por ejemplo, un incendio, no se extienden directamente al conjunto de la instalacion.
Segun la invencion el transformador esta situado aproximadamente a la altura de una lmea de transmision de larga 35 distancia (por encima del cimiento) de la red electrica, a la que esta conectada la instalacion de energfa eolica. Por consiguiente, segun la invencion la corriente se entrega a la lmea de transmision a larga distancia directamente a la altura de esta ultima, de modo que no se requieren lmeas adicionales del transformador a la altura considerable de las lmeas de transmision a larga distancia usuales. Ademas, en esta forma de realizacion segun la invencion las lmeas de transmision a larga distancia tampoco tienen que bajar hasta cerca del suelo, de modo que esta forma de 40 realizacion segun la invencion se caracteriza tambien por una seguridad elevada contra sabotajes.
Una forma de realizacion de la invencion se describe a continuacion con referencias al dibujo adjunto.
La unica figura del dibujo muestra esquematicamente la instalacion de energfa eolica segun la invencion.
45
La figura muestra en su lado izquierdo una instalacion 1 de energfa eolica en corte parcial. La figura muestra en su lado derecho una instalacion 2 de energfa eolica. En la figura la instalacion 1 de energfa eolica esta representada parcialmente en corte, vista lateralmente. La instalacion 2 de energfa eolica tambien esta representada en una vista lateral, pero no en corte. Las instalaciones de energfa eolica 1 y 2 son identicas en su estructura de modo que aqrn 50 solo se describe la estructura de la instalacion 1 de energfa eolica representada a la izquierda.
La instalacion 1 de energfa eolica presenta una torre 4 dispuesta perpendicularmente al suelo 6. La torre 4 de la instalacion 1 de energfa eolica esta anclada en el suelo 6 mediante un cimiento 8. El cimiento 8 presenta un diametro mayor respecto al diametro de la torre 4.
55
En la punta 10 de la torre 4 esta situada una caja 12 de la maquinaria. En la caja 12 de la maquinaria se encuentran grupos secundarios (no representados) de la instalacion 1 de energfa eolica. Un generador 14 esta situado directamente a continuacion de la caja 12 de la maquinaria. El generador 14 transforma la energfa de rotacion del buje 16 del rotor, conectado a este, en energfa electrica. El buje 16 del rotor se pone en rotacion mediante las palas 60 18 del rotor que giran en el viento debido a un perfil de ala.
El generador 14 entrega a traves de lmeas 20 la energfa electrica obtenida a un transformador 22 usado como unidad de entrega de energfa. El transformador 22 alimenta la energfa electrica transformada a lmeas 26 de transmision de larga distancia a traves de seccionadores 24. Las lmeas 26 de transmision de larga distancia estan 5 colgadas en postes 30 mediante aisladores 28.
El transformador 22 esta dispuesto directamente en la torre 4. El transformador 22 esta situado sobre la plataforma 32. La plataforma 32 presenta en su extremo alejado de la torre una pared 34 de limitacion. La plataforma 32 esta basicamente a la altura de las lmeas 26 de transmision de larga distancia de modo que los puntos 36 de sujecion, 10 usados por encima del seccionador 24 para la sujecion de la lmea 26 de transmision de larga distancia por encima del transformador 22 en la torre, estan situados basicamente a la misma altura que los aisladores 28. La torre 4 tambien ejerce, por tanto, la funcion de un poste 30 en la forma de realizacion representada.
En la mitad derecha de la figura esta representada una instalacion 2 de energfa eolica que tiene una estructura igual 15 que la instalacion 1 de energfa eolica. Sin embargo, en la representacion el transformador 38 esta girado en 90° en el lado de la instalacion 2 de energfa eolica, dirigido hacia el observador del dibujo. En la figura tampoco esta representada una pared de limitacion, correspondiente a la pared 34 de limitacion de la plataforma 32, para la plataforma 40 de la instalacion 2 de energfa eolica. El transformador 38 esta conectado, tambien a traves de un seccionador 42, a lmeas 26 de transmision de larga distancia fijadas en puntos 44 de sujecion en la torre 46.
20

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Instalacion de ene^a eolica con un generador (14), una torre (4, 46), que se erige sobre un cimiento,
    con un transformador (22, 38) conectado al generador (14), siendo soportado el peso de la torre, del generador y del 5 transformador solo por el cimiento de la instalacion de energfa eolica, caracterizada porque el transformador esta dispuesto sobre una plataforma (32, 40) fijada a la parte exterior de la torre (4, 46) y porque el transformador (22, 38) esta dispuesto basicamente a la altura de lmeas de transmision de larga distancia (26) por encima del cimiento y la corriente se entrega a la lmea de transmision a larga distancia directamente a la altura de esta ultima.
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