Instalación de energía eólica y procedimiento para la operación de una instalación de energía eólica con vigilancia de temperatura del transformador.

Instalación de energía eólica con un generador (19) para generar energía eléctrica, con un transformador

(20) que está concebido para recibir en un lado secundario (29) energía eléctrica del generador (19) y volver a emitirla con una tensión más alta en un lado primario (28), y con una vigilancia de temperatura (26, 27) para el transformador (20), caracterizada porque la alimentación de tensión de la vigilancia de temperatura del lado primario (28) del transformador (20).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/070153.

Solicitante: Senvion SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Überseering 10 (Oval Office) 22297 Hamburg ALEMANIA.

Inventor/es: MATZEN,BJÖRN, NIETMANN,LARS, BÖTTGER,JAN, SCHLURICKE,SEBASTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D9/00 (Adaptaciones de los motores de viento para usos especiales; Combinaciones de motores de viento con los aparatos que accionan (disposiciones relativas a conjuntos de propulsión de vehículos alimientados por energía eólica B60K 16/00; bombas caracterizadas por su combinación con motores de viento F04B 17/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)

PDF original: ES-2525559_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Instalación de energía eólica y procedimiento para la operación de una instalación de energía eólica con vigilancia de temperatura del transformador La invención se refiere a una instalación de energía eólica con un generador para generar energía eléctrica y con un transformador. El transformador recibe en un lado secundario energía eléctrica de un generador y la vuelve a emitir con una tensión más elevada en un lado primario. Además, la instalación de energía eólica comprende una vigilancia de temperatura para el transformador. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la operación de una instalación de energía eólica de este tipo.

De la vigilancia de temperatura del transformador es responsable habitualmente el control de la instalación de energía eólica. Una información acerca de la temperatura del transformador se procesa en el control. Si la temperatura supera valores límite, el control inicia medidas adecuadas. Por ejemplo, se puede poner en funcionamiento una refrigeración o el transformador se puede separar de la red. Esta vigilancia de temperatura depende de que esté en funcionamiento del control de la instalación de energía eólica.

Las instalaciones de energía eólica con vigilancia de temperatura para el transformador se dieron a conocer por ejemplo por el documento DE102008034531A1.

La invención tiene el objetivo de proporcionar una instalación de energía eólica y un procedimiento para la operación de una instalación de energía eólica, con los que se reduzca el riesgo de un daño en el transformador. Partiendo del estado de la técnica mencionado al principio, el objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes. Algunas formas de realización ventajosas se hallan en las reivindicaciones subordinadas. En la instalación de energía eólica según la invención está previsto que el suministro de tensión de la vigilancia de temperatura se alimenta dese el lado primario del transformador.

La invención ha encontrado que durante la operación de una instalación de energía eólica existen fases en las que el control de la instalación de energía eólica no está en funcionamiento, pero en las que no obstante el lado primario del transformador está conectado a la red sin transmitir una potencia notable a la red. Especialmente, este estado se produce generalmente antes de la primera puesta en servicio de una instalación de energía eólica. En el lado primario, el transformador ya está conectado a la red de tensión media mientras aún no está en servicio la instalación de energía eólica. La potencia en vacío total del transformador se transforma entonces en calor. Existe el peligro de un sobrecalentamiento, ya que no pueden iniciarse medidas de protección por el control. El transformador puede quedar destruido en un plazo de pocas horas.

En la instalación de energía eólica según la invención, la vigilancia de temperatura es independiente del control de la instalación de energía eólica y presenta un suministro de energía propio, fijamente conectado al transformador. Cuando el transformador está conectado a la red en el lado primario está disponible también el suministro de tensión para la vigilancia de temperatura. Queda garantizado que la temperatura del transformador no pueda subir de forma desapercibida y que en consecuencia sufra daños el transformador.

En el lado primario del transformador, la tensión normalmente es superior a 10 kV y se sitúa por ejemplo en el orden de entre 10 kV y 33 kV. La tensión de servicio de la vigilancia de temperatura es notablemente más baja, por ejemplo del orden de 100 V. Preferentemente, está previsto un transformador de tensión con el que la tensión presente en el lado primario del transformador se transforma en una tensión de servicio auxiliar adecuada para la vigilancia de temperatura. Preferentemente, la tensión de servicio auxiliar es inferior a 500 V, de forma especialmente preferible inferior a 200 V. En muchos casos, la tensión de servicio auxiliar es una tensión distinta a la tensión en el lado secundario del transformador.

Generalmente, los sensores de temperatura están realizados de tal forma que presentan una resistencia eléctrica, cuyo valor cambia en función de la temperatura medida. Preferentemente, el sensor de temperatura es un posistor (termistor PTC) en el que la resistencia eléctrica sube con la temperatura. Normalmente, existe una relación continua entre la temperatura y la resistencia eléctrica. Para poder detectar el exceso de un valor límite de temperatura predeterminado, el posistor se puede combinar con un aparato de disparo de posistor. Si la resistencia eléctrica del posistor excede un valor límite predeterminado, el aparato de disparo de posistor emite una señal y se pueden iniciar medidas.

Si el transformador presenta un desconectador para corte en carga con el que el lado primario del transformador se pueda separar de la red, la medida puede consistir en abrir el desconectador para corte en carga. Preferentemente, para el desconectador para corte en carga está previsto un depósito de energía con el que se puede abrir el desconectador para corte en carga sin tener que suministrar energía adicional desde fuera. El

transformador de tensión puede estar realizado para recargar también este depósito de energía.

Alternativamente o adicionalmente, la medida también puede consistir en poner en marcha una refrigeración para el transformador. El transformador de tensión puede estar realizado para alimentar la refrigeración de energía eléctrica. En una forma de realización ventajosa, al excederse un primer valor límite de temperatura se pone en marcha una refrigeración y al excederse un segundo valor límite de temperatura más alto se abre el desconectador para corte en carga.

Preferentemente, la temperatura se mide en una zona del transformador en el que la tensión es más baja que en el lado primario del transformador. Cuanto más baja es la tensión, más alta es la intensidad de la corriente y más grande es el aporte de calor al transformador. La medición de temperatura se puede realizar por ejemplo en el lado secundario del transformador. Cuando el transformador funciona en ralentí, la temperatura sube más en el núcleo del transformador que en los arrollamientos. Por lo tanto, la medición de temperatura se refiere preferentemente al núcleo del transformador. El valor límite de temperatura con el que el transformador ha de separarse de la red puede ser por ejemplo de 150º C.

El transformador de tensión responsable de la alimentación de tensión de la vigilancia de temperatura puede usarse además para alimentar de tensión a otras funciones en el lado primario del transformador. Estas funciones pueden ser por ejemplo una medición de tensión o una medición de potencia en el lado primario del transformador.

Además de la primera vigilancia de temperatura según la invención que es alimentada de tensión por el lado primario del transformador, puede estar prevista una segunda vigilancia de temperatura independiente del lado primario del transformador. La segunda vigilancia de temperatura puede estar conectada por ejemplo al control de la instalación de energía eólica.

Durante el funcionamiento normal de la instalación de energía eólica, la primera vigilancia de temperatura y la segunda vigilancia de temperatura pueden estar activas paralelamente una respecto a otra. Preferentemente, a la primera vigilancia de temperatura está asignado un valor límite de temperatura más alto que a la segunda vigilancia de temperatura. A través del control de la instalación de energía eólica se pueden tomar medidas adecuadas para la refrigeración del transformador, cuando se ha excedido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de energía eólica con un generador (19) para generar energía eléctrica, con un transformador (20) que está concebido para recibir en un lado secundario (29) energía eléctrica del generador (19) y volver a emitirla con una tensión más alta en un lado primario (28) , y con una vigilancia de temperatura (26, 27) para el transformador (20) , caracterizada porque la alimentación de tensión de la vigilancia de temperatura del lado primario (28) del transformador (20) .

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque está previsto un transformador 10 de tensión (25) con el que la tensión presente en el lado primario (28) del transformador (20) se transforma en una tensión de servicio auxiliar adecuada para la vigilancia de temperatura (26, 27) .

3. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la vigilancia de temperatura (26, 27) comprende un posistor (26) y un aparato de disparo de posistor (27) .

1.

4. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la vigilancia de temperatura (26, 27) está concebida para separar de la red (22) el lado primario (28) del transformador (20) en caso de excederse un valor límite de temperatura predeterminado.

5. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la vigilancia de temperatura (26, 27) está concebida para poner en funcionamiento un refrigerador para el transformador (20) en caso de excederse un valor límite de temperatura predeterminado.

6. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el sensor de 25 temperatura (26) de la vigilancia de temperatura (26, 27) está dispuesto en una zona del transformador (20) en la que la tensión es más baja que en el lado primario (28) del transformador (20) .

7. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el sensor de temperatura (26) de la vigilancia de temperatura (26, 27) está dispuesto en el núcleo del transformador (20) .

3.

8. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque está previsto un dispositivo de medición (30) para la tensión en el lado primario (28) del transformador (20) y porque la alimentación de tensión del dispositivo de medición (30) se alimenta desde el lado primario (28) del transformador (20) .

3.

9. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque está prevista una segunda vigilancia de temperatura (31, 32) y porque la segunda vigilancia de temperatura (31, 32) está conectada al control (21) de la instalación de energía eólica.

1910. Instalación de energía eólica según la reivindicación 8, caracterizada porque la primera vigilancia de temperatura (26, 27) y la segunda vigilancia de temperatura (31, 32) están activadas en paralelo cuando está en funcionamiento la instalación de energía eólica (10) .

11. Instalación de energía eólica según la reivindicación 10, caracterizada porque a la primera vigilancia de 45 temperatura (26, 27) está asignado un valor límite de temperatura más alto que a la segunda vigilancia de temperatura (31, 32) .

12. Procedimiento para la operación de una Instalación de energía eólica (10) que presenta un generador (19) para generar energía eléctrica y un transformador (20) , estando concebido el transformador (20) para recibir en un 50 lado secundario (29) energía eléctrica de un generador (19) y volver a emitirla con una tensión más alta en un lado primario (28) , con los siguientes pasos:

a. toma de la tensión en el lado primario (28) del transformador (20) ;

b. transformación de la tensión en el lado primario en una tensión de funcionamiento auxiliar más baja;

c. operación de una vigilancia de temperatura (26, 27) para el transformador (20) con la tensión de funcionamiento auxiliar.