ES2255889B1 - Celda para la proteccion de transformadores de media tension. - Google Patents

Abstract

Celda para la protección de transformadores de media tensión.

Comprende una envolvente metálica estanca (3) que aloja un fluido aislante y unos elementos de corte y maniobra (1, 2) separados una cierta distancia; para mantener el aislamiento entre fases y entre éstas y tierra. La envolvente (3) comprende unos elementos de conexión (4, 5 y 6) para entrada/salida de línea y conexión al transformador de media tensión. Se caracteriza porque la envolvente (3) comprende un entrante (13, 13a) para ubicar el elemento de conexión (4, 5 y 6) en el entrante (13, 13a) evitando que aquél sobresalga en toda su extensión respecto a éste. Esta configuración permite constituir una celda de mayor potencia con las medidas de las celdas de menor potencia convencionales para su introducción y alojamiento en las torres soporte convencionales de aerogeneradores.

Description

Celda para la protección de transformadores de media tensión.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a unas mejoras introducidas en el diseño de las celdas de media tensión, del tipo de las que se utilizan para la protección de transformadores de media tensión, preferentemente asociados a generadores de tipo eólico conocidos como aerogeneradores.

Las mejoras introducidas en las celdas se refieren más concretamente a la variación de la geometría y distribución de los elementos que componen dicha celda, de tal forma que se permite reducir las dimensiones de la celda.

Antecedentes de la invención

Es sobradamente conocido el empleo de celdas para la protección de transformadores de media tensión, como por ejemplo es el caso de los aerogeneradores que comprenden un generador que transforma el movimiento angular que produce el viento en las palas del molino en energía eléctrica. La conexión y protección de media tensión del generador se efectúa mediante elementos de corte y maniobra que están incluidos en una celda que comprende una envolvente metálica estanca mediante la que se realiza la protección y aislamiento de los elementos de corte y maniobra, al tiempo que permite la conexión entre distintas torres generadoras y a la red. Además las celdas se conectan a un transformador de media tensión que es el encargado de aumentar el nivel de la tensión generada para permitir su gestión de forma más económica.

La carcasa metálica estanca aloja un fluido aislante que facilita el aislamiento entre los elementos de corte y maniobra, los cuales además deben de ubicarse separados una distancia mínima para mantener el aislamiento entre las diferentes fases y entre las fases y tierra.

La celda se soporta en una estructura mecánica, y todo el conjunto se dispone en la torre soporte del aerogenerador, para lo que se prevé una puerta posterior a través de la cual se permite la introducción y extracción de la celda. Tanto la torre soporte del aerogenerador como la puerta tiene unas medidas estándar que en su día fueron establecidas para permitir la introducción y alojamiento de la celda y demás elementos. Estas dimensiones fueron establecidas para permitir la obtención de un aerogenerador de potencias en torno a 1 MW.

Actualmente se ha subido la potencia generada por los aerogeneradores a potencias superiores a 2 MW, por lo que se necesita dimensionar la celda para la nueva potencia, con lo que una celda diseñada para proporcionar esta nueva potencia, tiene el inconveniente de presentar en general mayores dimensiones, lo que impide que la celda pueda ser introducida a través de la puerta estándar, por lo que ha sido necesario mejorar el diseño de la celda para permitir su introducción y extracción a través de la puerta de la torre soporte del aerogenerador.

Otra solución sería modificar las medidas estándar de la carcasa y de la puerta, lo que representaría un gasto excesivo en la obtención de aerogeneradores con mayor potencia.

Descripción de la invención

Para resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha mejorado el diseño de las celdas previstas para la protección de los transformadores de media tensión, y al igual que las celdas del Estado de la Técnica comprende una envolvente metálica estanca que aloja a un fluido aislante y unos elementos de corte y maniobra los cuales se encuentran separados una cierta distancia para mantener el aislamiento entre las fases y entre las fases y tierra. La envolvente metálica estanca incluye unos elementos de conexión para la entrada y salida de línea, así como para la conexión al transformador de media tensión.

La principal novedad de la invención radica en que la envolvente metálica estanca comprende un entrante para ubicar parte de los elementos de conexión, de forma que se evita que sobresalgan totalmente respecto a la envolvente metálica.

Esta estructura presenta la gran ventaja de que para el caso en el que se requiera obtener un aerogenerador de mayor potencia es necesario rediseñar la celda de protección, lo que convencionalmente repercute en un mayor tamaño de la misma, pero con la nueva estructura de la invención se evita el aumento del tamaño de la celda en aerogeneradores con mayor potencia, ya que la nueva configuración permite la obtención de un tamaño reducido de la celda, de forma que sus dimensiones permiten su introducción a través de la puerta y alojamiento en la torre soporte de los aerogeneradores convencionales, lo que permite la obtención de aerogeneradores de mayor potencia sin necesidad de variar las dimensiones de la puerta y carcasa de los aerogeneradores convencionales.

En una realización de la invención el entrante se constituye por dos tramos dispuestos angularmente preferentemente ortogonalmente, en cuyo tramo vertical se fija el al menos elemento de conexión.

En otro ejemplo de realización de la invención se prevé que el entrante esté constituido por una superficie curvo-cóncava.

Además en la realización preferente de la invención se dispone que el entrante esté ubicado en la zona superior de la envolvente metálica estanca, y más concretamente en uno de sus laterales.

Breve enunciado de las figuras

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de figuras en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las nuevas características aportadas por la nueva geometría objeto de la invención.

Figura 1.- Muestra una vista esquemática lateral de un ejemplo de realización de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista frontal de la celda representada en la figura anterior.

Figura 3.- Muestra una vista esquemática seccionada del detalle de una posible realización del entrante incorporado en la celda.

Figura 4.- Muestra una vista esquemática seccionada del detalle de otro posible ejemplo de realización del entrante incorporado en la celda.

Descripción de la forma de realización preferida

A continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.

La celda de la invención comprende unos elementos de corte y maniobra que están constituidos por un interruptor automático (1) que mediante unos conductores (8) está conectado a un seccionador (2), que a su vez mediante unos conductores (7) está conectado a unos elementos de conexión que están constituidos por unos pasatapas de entrada de línea (4), y unos pasatapas (6) para salida/continuación de
línea.

Esta configuración permite la fácil accesibilidad desde el exterior para realizar la interconexión entre celdas de diferentes aerogeneradores así como la conexión a la red.

Además el interruptor automático (1) está conectado mediante unos conductores (9) a unos pasatapas (5) a través de los cuales se efectúa la conexión al transformador de media tensión (no representado en las figuras).

Todos los elementos descritos quedan englobados en una envolvente metálica estanca (3) en la que están fijados los elementos pasatapas (4), (5) y (6).

En el interior de la envolvente metálica estanca 3 se dispone un fluido aislante y la ubicación de los diferentes elementos de corte y maniobra es la adecuada para mantener la mínima distancia entre los diferentes elementos descritos de forma que se mantenga el aislamiento entre fases y entre éstas y tierra.

Todo el conjunto queda dispuesto sobre una estructura mecánica (10).

La envolvente metálica estanca (3) de la invención presenta la particularidad de que incluye un entrante (13) que está constituido por dos tramos (11) y (12) dispuestos angularmente, de forma que en el tramo vertical (12) se disponen los pasatapas (4) mediante los cuales se realiza la conexión a la línea, de manera que esta conexión queda perfectamente accesible y además esta configuración permite que los elementos pasatapas (4) no sobresalgan en toda su extensión respecto a la envolvente metálica estanca (3) lo que tienen las ventajas que ya fueron comentadas en los apartados anteriores.

En la figura 4 se muestra otra posible realización del cajeado (13), que en este caso está constituido por una superficie curvo-cóncava (13a) en la que se fija el elemento pasatapa (4).

Claims (3)

1. Celda para la protección de transformadores de media tensión, que siendo de preferente aplicación en aerogeneradores, comprende una envolvente metálica estanca que aloja un fluido aislante y unos elementos de corte y maniobra que están se parados una cierta distancia; todo ello para tener el aislamiento entre fases y entre las fases y tierra de los diferentes elementos de corte y maniobra; e incluyendo la envolvente metálica estanca unos elementos de conexión (4, 5 y 6) para entrada, salida de línea y conexión al transformador de media tensión; se caracteriza porque la envolvente metálica estanca (3) comprende un entrante (13, 13a) que permite ubicar al menos un elemento de conexión (4, 5 y 6) en el entrante (13, 13a), evitando que el al menos elemento de conexión (4, 5 y 6) sobresalga en toda su extensión respecto a la envolvente metálica estanca (3) y permite construir una celda de mayor potencia con menor tamaño y su introducción y alojamiento en un aerogenerador convencional.

2. Celda para la protección de transformadores de media tensión, según reivindicación 1, caracterizado porque el entrante (13) está formado por dos tramos angulares (11 y 12) dispuestos angularmente.

3. Celda para la protección de transformadores de media tensión, según reivindicación 1, caracterizado porque el entrante está constituido por una superficie curvo-cóncava (13a).