ES2431923A1

ES2431923A1 - Transformador portable para aerogeneradores

Info

Publication number: ES2431923A1
Application number: ES201331440A
Authority: ES
Inventors: Antonio ALONSO TORIBIO; Álvaro PÉREZ TORRECILLA; Ricardo ALBA VALMORISCO
Original assignee: Gas Natural SDG SA
Current assignee: Naturgy Energy Group SA
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2013-11-28

Abstract

Transformador portable, especialmente apto para sustituir el transformador (4) de un aerogenerador (2) en caso de avería, consistente en un transformador eléctrico (10) que recibe en el primario la corriente eléctrica de baja tensión generada por el aerogenerador (2), proporcionando en el secundario una corriente eléctrica de alta, a la tensión de la red de distribución (6) del parque eólico y un terciario de baja tensión para alimentar un edificio o subestación (transformador servicios auxiliares), estando dicho transformador instalado en un contenedor (1) transportable, en el que están accesibles desde el exterior las bornas de conexión (11) y las botellas enchufables (12) para acoplar en ellas los cables (8) y (7), respectivamente de baja y alta tensión. Este contenedor (1) dispone así mismo de medios de almacenamiento de dichos conductores de acometida (7-8) mientras el transformador está parado o durante su transporte y de un espacio interior (15) apto para un equipo de control y para un operario mientras realiza tareas de puesta en marcha o de parada del equipo.

Description

Transformador portable para aerogeneradores.

5 Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un equipo transformador, que presenta la particularidad de que es portable en un vehículo convencional, independiente del propio equipo de transformación, que ha sido especialmente diseñado para sustituir

10 los transformadores de los diferentes modelos de aerogeneradores en caso de avería.

Los aerogeneradores producen energía eléctrica con una tensión de 690 V, que ha de adaptarse al voltaje necesario de la red de distribución, generalmente entre 20 kV y 30 Kv. De ahí la necesidad de colocar un transformador interior o anexo al aerogenerador

15 que transforme la energía producida por éste hasta elevar su tensión a la de la línea de distribución o evacuación del propio parque eólico.

La problemática radica en que en caso de avería o fallo en los transformadores de los de aerogeneradores, su reparación lleva aparejados tiempos medios de 4-5 semanas.

20 La sustitución implica 12-13 semanas, cuando es necesaria su fabricación.

Antecedentes de la invención

Actualmente no existe un transformador que siendo portable pueda sustituir el que

25 incorporan los aerogeneradores. El origen de la invención radica en evitar estos prolongados tiempos de parada ocasionados por su avería, lo cual lleva aparejado importantes pérdidas económicas.

Descripción de la invención

30 La solución propuesta es un equipo móvil que sustituye de manera provisional al transformador del propio aerogenerador y la línea eléctrica de media tensión hasta la celda de protección del transformador, situada en la base del propio aerogenerador. Permite de ésta manera no interrumpir el suministro eléctrico/generación mientras el

35 problema es resuelto. Además gracias a su salida terciaria a trifásico de 400 V y fase neutro 230 V, permite alimentar o dar suministro a edificios y subestaciones ante averías/fallos en los transformadores de los servicios auxiliares (SSAA) de las propias subestaciones eléctricas (SET´s) Este equipo presenta la posibilidad de replicabilidad en caso necesario de poder dar servicio en baja tensión en centros de transformación de la red de distribución 20/kV-400FF-230FN ante faltas, averías, o reformas en los

5 transformadores de distribución de media tensión (evitando costes derivados de instalación y alquiler de grupos electrógenos)..

Se trata de un equipo compacto, móvil, de elevación de tensión con las siguientes características básicas: 690V en primario, 20 kV en secundario y 2000 kVA, con un

10 terciario de salida 3F400V, FN230V, y 2000 kVA para la evacuación de la energía producida por un aerogenerador de cualquier potencia por debajo de 2 MW, en caso de incidencia o avería en su transformador. Este equipo está provisto de un sistema de protecciones eléctricas adecuadas tanto en media tensión, como en baja tensión y una herramienta propia de control a través de GPRS para estudio, seguridad y análisis de

15 comportamiento online desde cualquier despacho, oficina o centro de control..

Como hemos comentado, se trata de un equipo portátil y compacto: de fácil movilidad, ya que el conjunto está incluido en un contenedor con unas medidas (2,4 - 5 - 2,3m), de unos 3000 kg de peso, que permiten su transporte en un remolque o en un camión 20 y su colocación suspendido de una grúa o por medio de una carretilla elevadora de suficiente potencia. La versatilidad de este equipo es su mayor valor, ya que es 100% adaptable a los diferentes modelos existentes de aerogeneradores y transformadores. Actualmente un transformador de aerogenerador no suele ser compatible para otro aerogenerador de otra marca, dándose incluso la situación de tampoco ser válido o

25 adaptable para aerogeneradores de la misma marca, bien por ser de otra serie distinta o año de fabricación.

Se trata de un equipo seguro y medioambientalmente responsable: sistema de protecciones eléctricas adecuadas al régimen de neutro existente tanto en lado media

30 tensión (MT) como baja tensión (BT) y su instalación no implica obra y evita el consumo de combustible de grupos electrógenos mientras el equipo esté dando suministro en baja tensión.

Mediante conexión remota a través de GPRS puede conectarse y ser contralado por el

35 cliente a través del PLC del equipo (para supervisión de comportamiento, de protecciones y seguridad).

Otras ventajas de este equipo son las siguientes:

-: Está adaptado al entorno, ya que presenta una configuración apta para instalación

5 exterior (IP62). Ininterrumpibilidad ante condiciones de intemperie y adversidades climatológicas.

-: Protegido: dispone de sistema anti-intrusismo y anti-manipulación, capacidad para desconexión automática MT y BT.

-: Reglado: Cumplimiento estricto de normativas/Homologación de equipos AT / BT (RD 3275/1982 de 12/11/1982, MIE-RAT 7 y 20).

-De fácil instalación: simplicidad y seguridad en la instalación y cableado gracias a 15 los conectores AT y BT Powerlock (seguridad de sincronismo de fases).

- Reduce de manera importante los tiempos de no-producción por averías en los transformadores de los aerogeneradores o trafos de los servicios auxiliares en SET s u otro tipo de edificios. Aprovechamiento y mejora de la producción.

-: De fácil mantenimiento: mantenimiento preventivo anual sencillo y económico.

Descripción de las figuras

25 Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

30 La figura 1 muestra sendas vistas en alzado de un aerogenerador (2), a la izquierda sin el transformador auxiliar de la invención (1) y a la derecha con este equipo portable acoplado en funcionamiento.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del equipo portable de la invención (1) en 35 su posición de trabajo conectado a un aerogenerador (2).

La figura 3 representa sendas vistas en planta y alzado frontal de una realización preferente de equipo transformador objeto de la invención.

Realización preferente de la invención

Como se puede observar en las figuras referenciadas se trata de un transformador portable que está especialmente indicado para sustituir el transformador (4) de un aerogenerador (2) en caso de avería, mientras se procede a su reparación o sustitución.

10 Los aerogeneradores presentan acoplado al eje de las palas un generador eléctrico (9) que proporciona una tensión de 690 V, que por medio de unos conductores (3) acopla en el primario de un transformador interior (4) que la adapta al voltaje necesario de la red de 20 kV. Un cuadro de control (5) permite efectuar la conexión con la red de

15 distribución constituida por unos conductores (6) que forman una red soterrada que enlaza todos los equipos de un parque eólico y a la red de distribución eléctrica.

Tal y como se aprecia en las figuras1 y 2 el transformador portable (2) que es objeto de esta invención se sitúa en las proximidades del aerogenerador en caso de avería

20 de su transformador interno (4) y se conectan a los conductores (3) provenientes del generador (9) a través de una acometida de baja tensión (8) con el primario del transformador eléctrico (10) por medio de las bornas (11). El secundario del transformador (10) que suministra una tensión de alta al voltaje requerido por la red está disponible en las botellas enchufables (12), en las que acopla la acometida (7)

25 que a su vez acopla con los conductores (6) de la red de distribución, a la que aportan la energía eléctrica del generador eólico cuyo transformador está averiado. Opcionalmente se puede conectar el transformador en baja tensión y poder dar suministro también a un edificio o herramientas y útiles necesarios para las labores de mantenimiento, con la salida terciaria de este transformador portable.

30 El transformador eléctrico propiamente dicho (10) está instalado en un contenedor (2) transportable, que comprende, además de las citadas bornas de conexión (11) y las botellas enchufables (12), ambas accesibles desde el exterior, unos carretes o bobinas

(16) en los que se enrollan los conductores de acometida (7-8) para su 35 almacenamiento mientras el transformador (10) está parado y para su transporte.

La distribución interior del contenedor (2) puede ser cualquiera y por tanto no es objeto de la invención; no obstante en una realización preferente el transformador (10) se dispone hacia un costado y por éste se colocan rejillas de ventilación, mientras que las bobinas (16) se sitúan en el costado opuesto para que su peso cuando vaya a ser

5 transportado equilibre en la medida de lo posible el contenedor (2). Así mismo se dispone un espacio interior (15) apto para un equipo de control y para un operario mientras realiza tareas de puesta en marcha o de parada del equipo. En general el contenedor (2) también dispone de un equipo de ventilación y/o refrigeración, alimentado por la corriente del aerogenerador.

10 El contenedor (2) presenta una estructura autoportante, que está dotada de medios de enganche (13) para su izado por medio de una grúa y/o de ranuras (15) para su elevación desde la base por medio de unos dientes o cinchas insertadas por debajo del contenedor.

15 El contenedor (2) presenta una configuración paralelepipédica de dimensiones estándar, de forma que puede ser transportado en un vehículo convencional (no especial).

20 Según se aprecia en la figura 2, las bornas de conexión (11) de baja tensión están agrupadas en varias regletas en las que se interconectan los conductores de entrada (8), dependiendo de la potencia del aerogenerador.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo

25 de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación:

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Transformador portable para aerogeneradores, especialmente apto para sustituir el transformador (4) de un aerogenerador (2) en caso de avería, consistente 5 en un transformador eléctrico (10) que recibe en el primario la corriente eléctrica de baja tensión generada por el aerogenerador (2), proporcionando en el secundario una corriente eléctrica de alta, a la tensión de la red de distribución (6) del parque eólico y un terciario para, en caso necesario, alimentar los servicios auxiliares en baja tensión de un edificio o subestación de hasta 2000 kVA, caracterizado por que dicho

10 transformador está instalado en un contenedor (2) transportable, que comprende:

-

unas bornas de conexión (11) accesibles desde el exterior, aptas para acoplar en ellas los cable de baja tensión (8) que llegan del aerogenerador, derivados de la entrada (3) al transformador interior (4) averiado;

-

unas botellas enchufables (12), así mismo accesibles desde el exterior, en las

15 que se conectan los conductores de salida de alta tensión (7), que constituyen la acometida con los conductores (6) que conforman la red de distribución propia del parque eólico;

-

unos carretes o bobinas (16) en los que se almacenan los conductores de

acometida de baja (8) y alta tensión (7) mientras el transformador (10) está 20 parado o durante su transporte;

-

un espacio interior (15) apto para un equipo de control del equipo, PLC remoto, para supervisión y mando de la seguridad y del comportamiento eléctrico y para un operario mientras realiza tareas de puesta en marcha o de parada del equipo.

25 2.-Transformador portable aerogeneradores según la reivindicación 1, caracterizado por que el contenedor (2) presenta una estructura autoportante, provista de medios de enganche (13) para su izado y/o elevación desde la base (15).
3.-Transformador portable, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por 30 que el contenedor (2) presenta una configuración paralelepipédica de dimensiones estándar, apta para ser transportado en un vehículo convencional.
4.-Transformador portable, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que el contenedor (2) dispone de un equipo de ventilación y/o refrigeración, alimentado 35 por la corriente del aerogenerador.
5.- Transformador portable, según la reivindicación 1, caracterizado por que las bornas de conexión (11) de baja tensión están agrupadas en varias regletas en las que se interconectan los conductores de entrada (8), dependiendo de la potencia del aerogenerador.