Sistema de transformador.

Transformador con un sistema de refrigeración para su funcionamiento en una central eólica,

comprendiendo el sistema de refrigeración:

un alojamiento de protección del transformador (10) que tiene una primera abertura (12) para el suministro de unmedio de refrigeración del transformador y que tiene una segunda abertura (14) para la descarga del medio derefrigeración del transformador;

un primer sistema de canal (20) para suministrar el medio de refrigeración del transformador a la primera abertura(12) del alojamiento de protección del transformador (10); yun segundo sistema de canal (22) para la descarga del medio de refrigeración de transformador desde lasegunda abertura (14) del alojamiento de protección del transformador (10);

una caja de suministro (24) que puede ser montada en la pared de la torre o en una góndola de la central eólica,estando conectado el primer sistema de canal (20) a la caja de suministro (24); y

una caja de descarga (26) que puede ser montada en la pared de la torre o en una góndola de la central eólica,estando conectado el segundo sistema de canal (22) a la caja de descarga (26);

un ventilador (50) que está dispuesto en el primer sistema de canal (20), en el segundo sistema de canal (22), y/oen la caja de descarga (26);

comprendiendo el transformador (28):

un núcleo del transformador (30); y

al menos un bobinado del transformador (32-1, 32-2, 34) que está enrollado alrededor del núcleo deltransformador (30);

estando alojado el transformador en el alojamiento de protección del transformador (10) del sistema derefrigeración;

caracterizado porque

el al menos un bobinado del transformador (32-1, 32-2, 34) está dotado de al menos un canal de refrigeración(44-1, ..., 44-n) para conducir un medio de refrigeración del transformador;

se proporciona un sensor de temperatura (42) en el al menos un bobinado de transformador (32-1, 32-2, 34) paradetectar unas pérdidas del transformador; y

el ventilador (50) puede ser accionado de acuerdo con unas pérdidas del transformador y es encendido medianteel control del sensor de temperatura (42) de tal modo que se puedan descargar pérdidas sin carga o pérdidas abaja carga sin encender el ventilador (50) y sólo se enciende el ventilador (50) con cargas superiores.

Sistema de transformador

Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de transformador, en concreto a la refrigeración de un transformador en funcionamiento en una central eólica.

Antecedentes de la invención Las centrales eólicas actúan convirtiendo energía eólica en otras formas de energía, típicamente electricidad. La creciente popularidad de las centrales eólicas puede ser explicada por el carácter renovable de la energía eólica, su amplia distribución, y su potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En la actualidad existen muchos miles de centrales eólicas en funcionamiento, ya que la energía eólica ha sido una de las fuentes energéticas con un crecimiento más rápido en los últimos tiempos.

En el documento DE 199 47 915 A1, que se considera el estado de la técnica más próximo, se describe un sistema de refrigeración para una central eólica. En concreto, se describe un sistema de refrigeración para un conjunto de convertidor de potencia en una central eólica. En la parte superior de la torre de la central eólica se dispone una sala de máquinas que tiene un generador. En la parte inferior de la torre, se dispone una sala adicional que aloja elementos constructivos. Además, se proporcionan medios de guiado de un medio de refrigeración a través de la torre desde la parte inferior a la parte superior.

En el documento DE 102 33 947 A1 se describe una central eólica que tiene una góndola, góndola que de nuevo comprende un generador y una turbina que tiene al menos un rotor. El generador está acoplado a un circuito de refrigeración primario, y la góndola tiene medios para refrigerar el circuito de refrigeración primario.

En el documento DE 100 46 522 C1 se describe un dispositivo para detectar la temperatura de funcionamiento de un bobinado de transformador. El sensor está dispuesto fuera del bobinado y dispuesto dentro de un canal de corriente para evitar las características eléctricas del bobinado a través del sensor de temperatura. Un canal de corriente es cerrado para incrementar la precisión de la detección de temperatura.

En el documento US-A-2.403.072 se describe un aparato de inducción eléctrica. El aparato de inducción eléctrica tiene una estructura de núcleo que tiene una pata de bobinado situada verticalmente, una pluralidad de bobinados cilíndricos alrededor de la pata de bobinado, separados de la pata y entre sí para proporcionar espacios para un flujo de aire como medio de refrigeración y aislamiento hacia arriba a lo largo de las superficies interna y externa de los diversos bobinados.

En el documento DE 103 10 036 A1 se describe un procedimiento para la construcción de una central eólica. Un módulo de potencia que comprende al menos un transformador se dispone en la parte inferior de una torre de la central eólica. Aquí, el módulo de potencia está encapsulado en un contenedor. El contenedor tiene un tamaño tal que queda un espacio entre las paredes laterales del contenedor y las paredes internas de la torre de la central eólica. Sin embargo, como el contenedor está completamente cerrado no existe intercambio de aire entre el lado interior del contenedor y la atmósfera.

Resumen de la invención A la vista de lo anterior, el objetivo de la presente invención es conseguir una refrigeración mejorada de los transformadores que funcionan en una central eólica.

De acuerdo con la presente invención, este objetivo se resuelve mediante un transformador con un sistema de refrigeración para funcionar en una central eólica. El transformador con el sistema de refrigeración comprende las características de la reivindicación 1.

Mediante la provisión de aberturas de entrada y salida en el alojamiento de protección del transformador es posible conseguir una refrigeración significativamente mejorada del transformador. Esto permite conseguir una refrigeración controlada del transformador y reducir la cantidad de materiales utilizados en la construcción del mismo. Igualmente, la provisión del alojamiento de protección del transformador consigue una protección aumentada del personal de mantenimiento y protección antiincendios. Finalmente, el sistema de refrigeración y el transformador pueden ser probados antes de su instalación en la central eólica en el emplazamiento de fabricación para aumentar la fiabilidad del sistema de transformador en su conjunto.

De acuerdo con la presente invención, el primer sistema de canal está conectado a una caja de suministro que puede ser montada en una pared de la torre o una góndola de la central eólica. El segundo sistema de canal está conectado a una caja de descarga que puede ser montada en la pared de la torre o en una góndola de la central eólica. Opcionalmente, la caja de suministro puede estar dotada de un sistema de filtro.

De acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar, por ejemplo, aire fresco del exterior de la central eólica a la ubicación en la cual funciona el transformador. Para evitar cualquier contaminación del transformador, el sistema de filtro puede retirar cualquier contaminante comprendido en el flujo de aire procedente del exterior. Asimismo, el uso de una caja de descarga apoya la descarga controlada del medio de refrigeración del transformador al exterior de la central eólica.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un ventilador, por ejemplo, en el primer sistema de canal, en el segundo sistema de canal, y/o en la caja de descarga.

De acuerdo con esta característica de la presente invención, es posible aumentar el caudal del medio de refrigeración del transformador en el sistema. Además, de acuerdo con la presente invención, el ventilador es accionado de acuerdo con las pérdidas del transformador, por ejemplo, es desconectado cuando el transformador no está funcionando y se conecta cuando las pérdidas del transformador superan un cierto umbral: esto permite la refrigeración optimizada del transformador dependiendo de las condiciones de funcionamiento y ahorros de energía cuando el funcionamiento del ventilador no es necesario.

El dotar a los bobinados con canales de refrigeración y preferiblemente un espaciado entre bobinados de alta y baja tensión apoya la refrigeración del transformador en combinación con el sistema de refrigeración expuesto anteriormente.

De acuerdo con la presente invención, el transformador está dispuesto dentro del alojamiento de protección del transformador descrito anteriormente, y preferiblemente se proporciona al menos una placa de guía para guiar el medio de refrigeración del transformador hacia el transformador y los canales de refrigeración relacionados.

La presente invención permite combinar las ventajas del sistema de refrigeración inventivo y del transformador inventivo. La provisión de placas de guía optimiza el flujo del medio de refrigeración del transformador, tanto desde el exterior del transformador como asimismo a través de los canales de refrigeración del transformador.

De acuerdo con la presente invención, el transformador está dotado de un sensor de temperatura para detectar una pérdida del transformador y preferiblemente un dispositivo de protección para detectar perturbaciones en el funcionamiento del transformador.

Este modo de realización preferido de la presente invención consigue una seguridad aumentada frente a fallos durante el funcionamiento del transformador dentro del sistema de refrigeración inventivo.

Breve descripción de los dibujos En lo que sigue, se describirán modos de realización de la presente invención con referencia a los dibujos, en los cuales:

la fig. 1 muestra un primer ejemplo de un alojamiento de protección del transformador de acuerdo con la presente invención;

la fig. 2 muestra un segundo ejemplo de un alojamiento de protección del transformador de acuerdo con la presente invención;

la fig. 3 muestra un ejemplo de instalación del alojamiento de protección del transformador mostrado en la fig. 1 en la parte inferior de la torre de una central eólica;

la fig. 4 muestra un diagrama esquemático de un transformador de acuerdo con la presente invención;

la fig. 5 muestra un diagrama esquemático de un bobinado de transformador de acuerdo con la presente invención;

la fig. 6 muestra un ejemplo de un sistema de refrigeración;

la fig. 7 muestra un segundo ejemplo de un sistema de refrigeración;

la fig. 8 muestran tercer ejemplo de un sistema de refrigeración; y

la fig. 9 muestra un cuarto ejemplo de un sistema de refrigeración.

Descripción de los modos de realización En lo que sigue, se explicaran diferentes modos... [Seguir leyendo]

1. Transformador con un sistema de refrigeración para su funcionamiento en una central eólica,

comprendiendo el sistema de refrigeración:

un alojamiento de protección del transformador (10) que tiene una primera abertura (12) para el suministro de un medio de refrigeración del transformador y que tiene una segunda abertura (14) para la descarga del medio de refrigeración del transformador;

un primer sistema de canal (20) para suministrar el medio de refrigeración del transformador a la primera abertura (12) del alojamiento de protección del transformador (10) ; y

un segundo sistema de canal (22) para la descarga del medio de refrigeración de transformador desde la segunda abertura (14) del alojamiento de protección del transformador (10) ;

una caja de suministro (24) que puede ser montada en la pared de la torre o en una góndola de la central eólica, estando conectado el primer sistema de canal (20) a la caja de suministro (24) ; y

una caja de descarga (26) que puede ser montada en la pared de la torre o en una góndola de la central eólica, estando conectado el segundo sistema de canal (22) a la caja de descarga (26) ;

un ventilador (50) que está dispuesto en el primer sistema de canal (20) , en el segundo sistema de canal (22) , y/o en la caja de descarga (26) ;

comprendiendo el transformador (28) :

un núcleo del transformador (30) ; y

al menos un bobinado del transformador (32-1.

3. 2, 34) que está enrollado alrededor del núcleo del transformador (30) ;

estando alojado el transformador en el alojamiento de protección del transformador (10) del sistema de refrigeración;

caracterizado porque el al menos un bobinado del transformador (32-1.

3. 2, 34) está dotado de al menos un canal de refrigeración (44-1, ….

4. n) para conducir un medio de refrigeración del transformador;

se proporciona un sensor de temperatura (42) en el al menos un bobinado de transformador (32-1.

3. 2, 34) para detectar unas pérdidas del transformador; y

el ventilador (50) puede ser accionado de acuerdo con unas pérdidas del transformador y es encendido mediante el control del sensor de temperatura (42) de tal modo que se puedan descargar pérdidas sin carga o pérdidas a baja carga sin encender el ventilador (50) y sólo se enciende el ventilador (50) con cargas superiores.

2. Transformador con un sistema de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la caja de suministro (24) está dotada de un sistema de filtro (48) .

3. Transformador con un sistema de refrigeración de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque comprende al menos un bobinado de baja tensión (34) y al menos un bobinado de alta tensión (32-1.

3. 2) y porque se proporciona un espacio entre el bobinado de baja tensión (24) y el bobinado de alta tensión (32-1.

3. 2) para establecer un canal de refrigeración adicional.

4. Transformador con un sistema de refrigeración de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el alojamiento de protección del transformador (10) está dotado de al menos una placa de guía (54-1.

5. 2) para guiar el medio de refrigeración del transformador hasta el transformador (28) .

5. Transformador con un sistema de refrigeración de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se proporciona un dispositivo de protección (52) para detectar perturbaciones en el funcionamiento del transformador (28) .

6. Transformador con un sistema de refrigeración de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el transformador comprende chapas de acero laminado que son fijadas mediante juntas de chapas .