ES2264882B1 - Dispositivo generador de huecos de tension en baja tension. - Google Patents
Dispositivo generador de huecos de tension en baja tension. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo generador de huecos de tensión en baja tensión en una máquina de generación de energía eléctrica (2), particularmente un aerogenerador, que comprende un circuito, dispuesto entre el armario de control (4) de la máquina y el transformador (3) de salida a la red (30), con un transformador (31), una pluralidad de impedancias (11, 14, 17; 12, 15, 18; 13, 16, 19) en serie para cada fase a las que están asociados interruptores (24, 25, 26; 20, 21, 22; 27), y medios para generar cortocircuitos accionando dichos interruptores selectivamente en función del tipo de hueco de tensión deseado.
Description
Dispositivo generador de huecos de tensión en
baja tensión.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para generar huecos de tensión en una máquina de
generación de energía eléctrica y particularmente en un
aerogenerador conectado a la red interna de un parque de
aerogeneradores.
En la conexión a la red eléctrica de la salida
de un parque de máquinas de generación eléctrica tales como
aerogeneradores puede producirse un escalón brusco de tensión como
consecuencia de defectos de la red. En esos casos, la actuación de
las protecciones correspondientes ocasiona la desconexión de la
parte defectuosa de la red lo que provoca un nuevo escalón de
tensión en sentido contrario cuando se recupera el nivel de tensión
existente antes del defecto. El conjunto de ambos escalones suele
llamarse "hueco de tensión", que puede definirse por dos
parámetros: la profundidad del escalón de tensión y la duración.
Un "hueco de tensión" puede llegar a
provocar la desconexión de un parque de aerogeneradores de la red
con los consiguientes efectos perjudiciales por lo que resulta
necesario confirmar el comportamiento de los aerogeneradores ante
los huecos de tensión.
En la técnica anterior se han descrito diversos
dispositivos para generar huecos de tensión con diferentes
finalidades.
La solicitud de patente W00060430 describe un
sistema para chequear la sensibilidad de los componentes de una
planta de producción de vidrio ante los huecos de tensión que
puedan producirse que comprende una doble cascada de
auto-transformadores industriales conectados a cada
fase de la corriente con al menos dos switchs bipolares, que genera
huecos de tensión en la salida de la máquina, proporcionales a los
valores de los auto-transformadores individuales
dispuestos en las cascadas. El sistema cuenta con la posibilidad de
variar la amplitud del hueco y la duración, así como la de provocar
diferentes huecos de tensión para cada fase.
La patente US5886429 propone un banco de pruebas
controlado y monitorizado por ordenador para comprobar la respuesta
de equipos electrónicos conectados al mismo ante huecos y picos de
tensión producidos en el anterior.
La patente US 5920132 describe un dispositivo
capaz de generar una tensión reducida mediante un auto transformador
en equipos industriales de poca potencia, sólo válida en baja
tensión.
Ninguno de los dispositivos mencionados resulta
aplicable para verificar el comportamiento de máquinas de
generación de energía eléctrica tales como aerogeneradores ante
huecos de tensión de diversos tipos. Hay que tener en cuenta que en
cada país existen diferentes normas al respecto, por lo que un
fabricante de aerogeneradores debe poder verificar el
comportamiento de sus máquinas ante distintos tipos de huecos para
poder garantizar su adecuación a normativas diferentes. La presente
invención propone una solución a ese problema.
La presente invención tiene por objeto un
dispositivo para ensayar en baja tensión el comportamiento de una
máquina de generación de energía eléctrica tal como un
aerogenerador ante un hueco de tensión similar al que se puede
producir en la red a la que está conectado, con el aerogenerador
conectado a red.
El dispositivo comprende:
- un circuito dispuesto entre la salida del
generador de la máquina, que a los efectos de esta memoria
descriptiva entenderemos que se produce en un armario de control, y
el transformador de salida a la red de MT con un transformador
estrella-triángulo de baja tensión de la potencia
correspondiente al generador, una pluralidad de impedancias en
serie para cada fase, un primer grupo de interruptores asociados
respectivamente a cada fase y un segundo grupo de interruptores
asociados a las impedancias dispuestas en serie y un interruptor
para conectar el circuito a tierra;
- medios para generar cortocircuitos accionando
el primer grupo de interruptores para seleccionar un hueco de
tensión monofásico, bifásico o trifásico, acciorando el segundo
grupo de interruptores para seleccionar la profundidad del hueco
tensión y, opcionalmente, accionado el tercer interruptor para
generar cortocircuitos con tierra;
- medios de protección de la red durante la
generación de huecos de tensión y en particular una inductancia
para conseguir una perturbación mínima de la red durante la
generación de huecos de tensión.
Otras características y ventajas de la presente
invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de
una realización ilustrativa de su objeto en relación con el dibujo
que se acompaña.
En la Figura 1 se muestra un esquema de la
conexión del dispositivo de generación de huecos según la
invención.
En la Figura 2 se muestra un esquema general del
dispositivo de generación de huecos según la invención.
En una realización preferente, el dispositivo 1
según la invención está incluido en una plataforma o contenedor que
va situada al pie de un aerogenerador 2, de potencia comprendida
entre 850 kW y 2 MW, y se conecta entre el armario de control 4
dispuesto a la salida del generador y el transformador BT/MT 3.
Según muestra la Figura 1, el dispositivo 1 se
conecta a través de la puerta 7 con el armario de control y a
través de la puerta 8 con el transformador 3. El dispositivo 1
incluye otras puertas 5, 6, 9 para otros fines y una puerta 10 para
la conexión a tierra.
El dispositivo comprende un circuito con un
transformador 31 de estrella-triángulo, de baja
tensión de la potencia correspondiente al generador, tres
impedancias en serie para cada fase 11, 14, 17 (fase 1); 12, 15, 18
(fase 2); 13, 16 y 19 (fase 3); como muestra la Figura 2, que tienen
asociadas por un lado un primer grupo de interruptores 24, 25 y 26
para cada fase y, por otro lado, un segundo grupo formado por tres
interruptores 20, 21 y 22 para cada impedancia, preferiblemente de
600 A, que, en función de su estado, producirán cortocircuitos de
diferentes características, monofásicos o polifásicos, y de distinta
profundidad y duración en el tiempo para producir huecos de tensión
de un 85% de profundidad máxima, y de un tiempo de duración máxima
de 500 milisegundos.
El dispositivo 1 de la invención comprende
también los elementos de maniobra y control necesarios para
manipular los mencionados interruptores para generar distintos
tipos de huecos de tensión.
El citado dispositivo 1 también está provisto de
sensores de temperatura para controlar su correcto funcionamiento,
teniendo que estar la citada temperatura entre 60ºC y 120ºC.
El dispositivo 1 incluye así mismo una
inductancia 23, preferiblemente de 60 \muH, que permite una
perturbación mínima de la red durante la generación de huecos de
tensión para el aerogenerador 2, para que el resto de
aerogeneradores del parque pueda seguir operando con
normalidad.
El citado hueco de tensión, por falta monofásica
o polifásica, con o sin tierra, se genera mediante la producción de
cortocircuitos entre fases o entre fases y tierra. Según el
dispositivo 1 de la invención, los interruptores 24, 25 y 26 son los
encargados de producir el cortocircuito para una, dos o las tres
fases, mientras que los interruptores 20, 21 y 22 son los
encargados de controlar la profundidad del hueco de tensión
producido, siendo el interruptor 27 el que conecta el neutro a
tierra. El dispositivo 1 toma su alimentación directamente de la red
de BT.
El dispositivo 1 según la invención es, de esta
forma, capaz de proporcionar 8 tipos diferentes de huecos de
tensión, en cuanto a profundidad y tiempo, en función de los
cortocircuitos generados, monofásicos o polifásicos, que se
describen a continuación, comprobando de esta manera la respuesta
del armario de control 4 del aerogenerador 2:
- -
- un cortocircuito trifásico generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad);
- -
- un cortocircuito monofásico generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad);
- -
- un cortocircuito bifásico con tierra generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad);
- -
- un cortocircuito bifásico generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad).
Otras elementos relevantes del dispositivo son
los siguientes:
- Puntos de medición de tensión y corriente.
- Medios de puenteo que permitan conectar
directamente el aerogenerador 2 a la red 30.
- Medios de conmutación entre un modo
"normal" en el que el dispositivo está desconectado a la
altura del transformador 3 y un modo "huecos" en el que el
dispositivo está conectado que permiten optimizar los tiempos de
prueba en campo.
En la realización preferente que acabamos de
describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas
dentro del alcance definido por las siguientes
reivindicaciones.
Claims (6)
1. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión en una máquina de generación de energía eléctrica (2) con
un armario de control (4) a la salida del generador y un
transformador (3) de salida a una red eléctrica (30),
caracterizado porque comprende:
a) un circuito dispuesto entre el armario de
control (4) de la máquina y el transformador (3) de salida a la red
(30) con un transformador (31), una pluralidad de impedancias (11,
14, 17; 12, 15, 18; 13, 16, 19) en serie para cada fase, con un
primer grupo de interruptores (24, 25, 26) asociados respectivamente
a cada fase y un segundo grupo de interruptores (20, 21, 22)
asociados a las impedancias dispuestas en serie y un interruptor
(27) para conectar el circuito a
tierra;
tierra;
b) medios para generar cortocircuitos accionando
el primer grupo de interruptores (24, 25, 26) para seleccionar un
hueco de tensión monofásico, bifásico o trifásico, accionando el
segundo grupo de interruptores (20, 21, 22) para seleccionar la
profundidad del hueco de tensión y accionando el tercer interruptor
(27) para seleccionar un cortocircuito con tierra; y
c) medios de protección de la red (30) durante
la generación de huecos de tensión.
2. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión según la reivindicación 1, caracterizado porque los
medios de protección de la red (30) comprenden una inductancia (23)
para conseguir una perturbación mínima de la red durante la
generación de huecos de tensión.
3. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión según la reivindicación 1, caracterizado porque la
máquina de generación eléctrica (2) es un aerogenerador.
4. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión según la reivindicación 3 caracterizado porque la
potencia del aerogenerador (2) está comprendida entre 850 kW y 2
MW.
5. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión según la reivindicación 3 caracterizado porque
también incluye medios de puenteo que permitan conectar
directamente el aerogenerador (2) a la red (30).
6. Dispositivo (1) para generar huecos de
tensión según la reivindicación 3 caracterizado porque
también incluye medios de conmutación para conectarlo 1
desconectarlo a la altura del transformador (3).
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