2_instalacion electrica

Instalación eléctricade los

Parques Eólicos

Esquema Red

Parques eólicos: Instalaciones eléctricos

Instalación eléctrica BT de un aerogenerador

Centros de Transformación

Red de Media Tensión

Subestación

Protección frente a descargas atmosféricas

Introducción

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos

Diseño del sistema eléctrico

Potencia de la instalación (potencia y nº aerogenerado res)

Localización de aerogeneradores

Características del punto de conexión

Distancia al punto de conexión

Cuestiones ambientales

Potencia parque eólico ≤≤≤≤ 50 MW (Art. 27 Ley 54/1997 del Sector Eléctrico)

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Introducción

Objetivo

Transferir la energía eléctrica producida por cada aerogenerador a la red de la compañía eléctrica en

condiciones óptimas

RED

AE 2

CT1 CMT1

AE 3

GR3

AE 1

GR1

SUBESTACIONPRINCIPAL

450

m

GR2

AE 11

CT4 CMT4

AE 12

GR12

AE 10

GR10

GR11

AE 20

CT7 CMT7

AE 21

GR21

AE 19

GR19

GR20

10m 10 m

160

m16

0 m

CB

T1

450

m

CB

T4

CB

T7

Configuración inicial

RED DE LACOMPAÑÍAELÉCTRICA

AT

MT

BT

SUBESTACIÓN

CENTRO DETRANSFORMACIÓN

CIRCUITO 1 CIRCUITO N

REDSUBTERRANÉA

DE MEDIATENSIÓN

EVACUACIÓN EN ATVentajas:

Menor coste

Menores pérdidas

Instalación BT

Centro de Transformación

Red MT

Configuración actual

Red de BT tecnologías de paso fijo y opti-slip

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Instalación eléctrica BT aerogenerador

Red de BT tecnología “doblemente alimentado”


Góndola: Unidad de control (“top”)


Torre: Cableados de conexión


Vista del armario de Baja Tensión (“ground”)


Red de Baja Tensión: Cuadro de control y protección (g round)


Conexión del generador con el cuadro de control


Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Centros de Transformación

Centros de Transformación de aerogenerador

• Dentro de la torre

o En un primer piso

o En un segundo piso

o Debajo del “ground”

• Fuera de la torre (en prefabricado)

• Híbrido: centro de seccionamiento

• En la góndola

Situación


Conectores enchufables

Cable de MT

Transformador

Celda de MT

Conectores atornillables

Situación: Dentro de la torre

Situación: Fuera de la torre


Celda de MT

Transformador

Cable de MT

Conectores enchufables

Conectores atornillables

Situación: Fuera de la torre


Armario de comunicaciones

Remota

Cargador+bateria

Trafo aislamiento

Modem

Relé

Paso falta

Presencia tensión

Medida intensidad

Maniobra interruptor

Comunicación

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Centros de transformación

Edificios prefabricados

• Modelos

MODELO PFS

Hasta 1 x 1000 Kva

Ventilaciones Vertical



• Modelos• Modelos

COMPACTO SOBRE BASTIDOR

Hasta 1 x 630 kVA



• Modelos

MINISUB Y MINIBLOK



Esquemas de conexión entre aerogeneradores


• Configuración parque eólico

C.T. modular

Configuración en bucle con seccionamiento posición intermedia delínea

Configuración de fin de línea


Celdas de Media Tensión: Esquema más instalado

400 A

ENTRADA

ENTRADA

SALIDA

Terminales 250 A

PROTECCIÓN TRAFO

400 A

I fusible = 50 A

Terminal 200 A

0L + 1L + 1P (entrada de línea, salida de línea, pr otección de trafo)


Red de MT

Aislamiento, modularidad, inmersión, arco interno, seguridad, accesibilidad, foso

propio


Partes de una celda de M.T.

Remonte Línea Fusible

• Acometida lateral

• Protección mecánica

• Interruptor en carga

• Seccionador

• Seccionador de P.A.T.

• Interruptor en carga

• Seccionador

• Seccionador de P.A.T.

• Fusibles asociados o combinados

Tipo de celdas


Partes de una celda de M.T.

Composición y dimensiones de la zanja

250

50

100

200

300

1100

300

200

Tierra de excavaciónCompactación mecánica

Cinta de señalización

Protección mecánica

Canalización control

Protección mecánica

Cables de M.T.

Cables de tierra

Arena cribada

Tierra de excavaciónCompactación manual

Bajo tubo: Al menos en acceso a aerogeneradores y p aso de viales

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Red de Media Tensión

Cables utilizados

Ventajas del HEPR:

Resistencia a la intemperie

Resistencia al agua

Elasticidad

Resistencia a descargas parciales

Capacidad de carga

Ventajas del XLPE:

Resistencia a aceites minerales

Factor de pérdidas dieléctricas

Resistencia térmica menor

Más barato


RHZ1 12/20 kV 1 x 95 K Al + H 16 UNE 21123 – Unión Fenosa y EndesaHEPRHZ1 12/20 kV 1 x 95 K Al + H 16 UNE 21123 – Iberdrola e Hidrocantabrico

Sección del conductor

Criterios

1º Intensidad máxima admisible

2º Solicitación térmica de la corriente de cortocircuito

3º Caída de tensión máxima

4º Optimización técnico-económica

ITC – LAT – 06 Instrucción del Reglamento de Líneas de Alta Tensión

Norma UNE 211435 “Guía para la elección de cables d e alta tensión”


Ejemplo de cálculo de red de MT


AEROS

CRITERIO INTENSIDAD

MÁXIMA ADMISIBLE

CRITERIO DE CORTOCIRCUITO

CRITERIO TÉCNICO-

ECONÓMICO

1-2 95 mm2 95 mm2 95 mm2

2-3 95 mm2 95 mm2 150 mm2

3-4 95 mm2 95 mm2 150 mm2

4-5 95 mm2 95 mm2 240 mm2

5-6 150 mm2 150 mm2 240 mm2

6-7 240 mm2 240 mm2 240 mm2

7-8 240 mm2 240 mm2 400 mm2

8-embarrado 2x150 mm2 2x150 mm2 400 mm2

RED DE LACOMPAÑÍAELÉCTRICA

Interconexióncon la red

CIRCUITO 1 CIRCUITO N

REDSUBTERRANÉA

DE MEDIATENSIÓN

EVACUACIÓN EN AT

TransformaciónAT / MT

Red de MT

TransformaciónMT/BT

Instalación de BTaerogenerador

Zonas de protección

RED ALTA TENSIÓN

CIRCUITO N

27 81M-m59

50/51

67N21

50N/51N

79

87T

50/51 50N/51N 87T

50/51

67N

50N/51N

79

Transformador AT/MT

Interruptor AT

Interruptor MT (principal)

Barras MT

Interruptor MT (circuito N)

79

Protecciones en la subestación

Evacuación en A.T.: Conexión con doble circuito ent rada-salida

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Subestación

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Protecciones

Protección en Media Tensión

Niveles de tensión de la línea de evacuación en función de la potencia del parque eólico

45 – 66 kV5 – 15 MVA

≥≥≥≥ 132 kV> 15 MVA

15 – 20 kV0,1 – 5 MVA

< 1 kVHasta 0,1 MVA

Nivel de tensiónPotencia

Normas particulares de Unión Fenosa sobre condicion es técnicas de la generación en régimen especial


Evacuación en A.T.: Conexión con la red por línea d edicada


Evacuación en A.T.: Conexión con la red por línea d e enlace


Evacuación en A.T.: Conexión con doble circuito ent rada-salida


Instalación captadora

Receptor de rayos en la punta de la pala

Instalaciones eléctricas de los parques eólicos: Protección frente a descargas atmosféricas

LM

Subaru

Evolución de los receptores de rayos

Derivación a través de la torrey puesta a tierra


Una única tierra general formada por la de protecci ón y servicio que cumpla la condición de equipotencialidad

Constitución:

• Anillo conductor de cobre de 50 mm 2 a 1 m de los cimientos conectado a dos puntos de la estructura metálica de la torre a 180°

• 2 picas de 2 m de longitud y Φ 14 mm a 180°( 4 a 90°)

Ventajas:

• Seguridad para personas cercanas a los cimientos de la torre en caso de caída de rayo

• Baja resistencia a tierra (menor a 2 Ω )

Instalación de puesta a tierra: Puesta a tierra del ae rogenerador


Instalación de puesta a tierra: Puesta a tierra del ae rogenerador


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