Equipo de suministro de corriente eléctrica de emergencia.

Uso de un acumulador de condensador como unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia en una instalación de energía eólica que presenta tres aspas del rotor,



en el que mediante la unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia pueden ajustarse las aspas del rotor de la instalación de energía eólica tal que el rotor completo de la instalación de energía eólica se conduzca al estado de parada y no experimente ya ningún impulso importante procedente de la energía eólica, ajustándose o regulándose cada aspa de rotor individual hasta un ángulo de ataque deseado y en el que para cada aspa individual del rotor está previsto el correspondiente motor de ajuste (A, B, C), que se controla mediante un relé (A', B', C') y en el que para cargar el acumulador de condensador durante el funcionamiento normal está dotado el mismo de una conexión tal que el acumulador de condensador proporcione siempre suficiente energía para ajustar las aspas del rotor hasta un ángulo de ataque deseado, en caso necesario.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10180513.

Solicitante: Wobben Properties GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dreekamp 5 26605 Aurich ALEMANIA.

Inventor/es: WOBBEN, ALOYS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D7/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.F03D 7/00 Control de los motores de viento (alimentación o distribución de energía eléctrica H02J, p.ej. disposiciones para ajustar, eliminar o compensar la potencia reactiva en las redes H02J 3/18; control de generadores eléctricos H02P, p.ej. disposiciones para el control de generadores eléctricos con el propósito de obtener las características deseadas en la salida H02P 9/00). › Control automático; Regulación.
  • F03D9/02 F03D […] › F03D 9/00 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). › almacenando el aparato energía.
  • H02J7/32 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › H02J 7/00 Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías. › para la carga de baterías por un conjunto de carga que comprende una máquina motriz no eléctrica.
  • H02J9/06 H02J […] › H02J 9/00 Circuitos para alimentación de potencia de emergencia o de reserva, p. ej. para alumbrado de emergencia (con posibilidad de carga de una batería de reserva H02J 7/00). › con conmutación automática.

PDF original: ES-2532638_T3.pdf

 

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Descripción:

Equipo de suministro de corriente eléctrica de emergencia Se sabe que se prevén para determinadas partes en las instalaciones de energía eólica un suministro de corriente eléctrica de emergencia mediante acumuladores, en especial acumuladores de plomo, para que en el caso de un fallo de la corriente eléctrica, la instalación de energía eólica pueda llevarse a una posición de manera que no se produzcan daños en la instalación de energía eólica. Los acumuladores de plomo se emplean, por ejemplo, para el suministro de corriente eléctrica de emergencia del ajuste de las aspas, de manera que en el caso de un fallo de la corriente eléctrica (por ejemplo, por un cortocircuito en el sistema de suministro) se puedan ajustar las aspas de la instalación de energía eólica de tal manera que el conjunto del rotor de la instalación de energía eólica se lleve al estado de parada y no experimente ningún impulso sustancial más procedente de la energía eólica. También puede ser necesario girar la góndola de la instalación de energía eólica "fuera del viento", para lo que pueden emplearse asimismo acumuladores de plomo como equipo de suministro de corriente eléctrica de emergencia.

La desventaja de los acumuladores de plomo radica, sin embargo, en que son relativamente pesados, requieren mucho espacio y en que los acumuladores de plomo no pueden a menudo cargarse y descargarse de manera ilimitada. Además las propiedades de carga y descarga de los acumuladores de plomo se reducen con el tiempo y, aparte de esto, los acumuladores necesitan un mantenimiento relativamente costoso, de manera que incrementan los costes de una instalación de energía eólica y/o de su funcionamiento.

Se conocen por la publicación ElektrizitÃtswirtschaft, año 1994 (1995) , número 14, págs. 842 a 845, diversos acumuladores de electricidad para el abastecimiento de energía. Asimismo, se presentan también acumuladores de electricidad que se emplean en centrales eléctricas, independientemente de su función de suministro de corriente eléctrica de emergencia, para la compensación de carga y la puesta a disposición de reservas secundarias, mejorando la vida útil de las instalaciones de generación de energía. En este sentido, también se mencionan condensadores de doble capa.

Se conoce por el documento DE 196 51 364 A1 un equipo para mejorar la compatibilidad de red de instalaciones eólicas con generadores asíncronos, en las que se conecta en paralelo a la red pública de suministro un equipo controlado electrónicamente que contiene un acumulador intermedio de energía, mencionándose también como una posibilidad de acumulador intermedio una capacidad.

El objetivo de la invención es evitar las desventajas mencionadas anteriormente.

El objetivo se consigue mediante la invención con las características según la reivindicación 1. Ventajosas variantes se describen en las reivindicaciones subordinadas.

La invención propone fundamentalmente emplear en vez de un acumulador desde ahora más bien un condensador, 40 en especial un condensador del tipo "UltraCap", para diversos usos en una instalación de energía eólica.

La particular ventaja de los condensadores radica en la ausencia de mantenimiento y en la cantidad ilimitada de procesos de carga y descarga, en contraposición a los acumuladores o baterías convencionales.

Resulta especialmente ventajoso e idóneo un condensador como el que fabrica la empresa Siemens Matsushita Components GmbH Co. KG con la denominación "UltraCap", así como con el número de producto B48710-A0283-Q035. Este condensador dispone de los siguientes datos técnicos:

Capacidad (nominal) CR (DCC (1) , 25º C) 2, 8 F

Tolerancia de capacidad -10â?+30 %

Tensión (nominal) UR 75 V

Potencia (2) 578 W/kg 756 W/l

Corriente máxima de carga y de descarga lc (25º C) 25 A

Energía almacenada (para UR) 7875 J

Energía específica (en UR) 1, 09 Wh/kg 1, 43 Wh/l

Tensión de choque 88 V

Máxima corriente de fuga lLC (12h, 25º C) 4 mA

Máxima resistencia en serie ESRDC (DCC, 25º C) 800 mΩ

Máxima resistencia en serie ESRHF (1kHz, 25º C) 480 mΩ

Peso 2 kg

Volumen 1, 5 l

Temperatura de funcionamiento -25â?+65º C

Temperatura de almacenamiento -35â?+65º C

Durabilidad 180.000h

(25º C, UR)

Altura x Anchura x Longitud 70 x 70 x 312 mm

(1) DCC: descarga con intensidad constante

(2) Descarga de UR tras UR/2 con IC=25A

La figura 1 muestra el esquema de principio del ajuste del aspa de un rotor en una instalación de energía eólica. Puesto que el rotor de la instalación de energía eólica dispone de tres aspas de rotor y cada aspa del rotor individual puede ajustarse (regularse) hasta un ángulo de ataque deseado, se prevé para cada aspa individual del rotor un motor de ajuste A, B o C que se controla mediante un relé Aâ?, Bâ? o Câ?. El equipo de regulación del aspa Aâ?â?, Bâ?â? o Câ?â? obtiene sus valores de un equipo de control (armario de control) y tiene que realizar, en caso de una desconexión de emergencia, por ejemplo ocasionada por un cortocircuito en la instalación de energía eólica o en su equipo de suministro de corriente eléctrica, otro ajuste adicional de aspas, de manera que las correspondientes aspas del rotor "giren" fuera del viento, es decir, que no generen ningún impulso más sobre el rotor. La energía necesaria para ello se proporciona mediante los condensadores CA, CB y CC. Para cargar estos condensadores en funcionamiento normal, éstos están provistos de una conexión (no representada) , de manera que los condensadores (cargados) proporcionan siempre la suficiente energía para ajustar las aspas de rotor hasta un ángulo de ataque deseado en caso necesario. Dado que los condensadores son muy pequeños en sus ejecuciones, pueden posicionarse directamente en los motores de ajuste y también sujetarse a éstos. No obstante, también es posible posicionar todos los condensadores juntos en un único receptáculo y caso necesario conectarlo como equipo de suministro de energía en emergencia para el ajuste de las aspas del rotor o para otras partes de la instalación de energía eólica (por ejemplo alumbrado de emergencia, baliza de peligro) , en caso necesario.

Es ventajoso prever en vez de un único condensador varios condensadores con conexión en paralelo, de manera que se pueda disponer continuamente de una capacidad de corriente eléctrica de emergencia suficiente.


 


Reivindicaciones:

1. Uso de un acumulador de condensador como unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia en una instalación de energía eólica que presenta tres aspas del rotor, en el que mediante la unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia pueden ajustarse las aspas del rotor de la instalación de energía eólica tal que el rotor completo de la instalación de energía eólica se conduzca al estado de parada y no experimente ya ningún impulso importante procedente de la energía eólica, ajustándose o regulándose cada aspa de rotor individual hasta un ángulo de ataque deseado y en el que para cada aspa individual del rotor está previsto el correspondiente motor de ajuste (A, B, C) , que se controla mediante un relé (Aâ?, Bâ?, Câ?) y en el que para cargar el acumulador de condensador durante el funcionamiento normal está dotado el mismo de una conexión tal que el acumulador de condensador proporcione siempre suficiente energía para ajustar las aspas del rotor hasta un ángulo de ataque deseado, en caso necesario.

2. Uso de un acumulador de condensador como equipo de suministro de corriente eléctrica de 15 emergencia según la reivindicación 1 para partes de una instalación de energía eólica.

3. Uso según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los acumuladores de condensador son muy pequeños y preferentemente están posicionados también directamente en los motores de ajuste y de manera especialmente preferente también están sujetos a los mismos.

4. Uso según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los acumuladores de condensador están posicionados juntos en un receptáculo.

5. Uso según una de las reivindicaciones precedentes, en el que en lugar de acumuladores de 25 condensador individuales están previstos varios acumuladores de condensador en conexión en paralelo.

6. Unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia de una instalación de energía eólica que utiliza un acumulador de condensador según la reivindicación 1, en la que mediante la unidad de suministro de corriente eléctrica de emergencia pueden ajustarse una única aspa del rotor de la instalación de energía eólica o varias aspas del rotor de la instalación de energía eólica, en la que para un aspa del rotor está previsto un motor de ajuste (a, b, c) y el acumulador de condensador (ca, cb, cc) se carga durante el funcionamiento normal de la instalación de energía eólica y está posicionado en el motor de ajuste de un aspa de rotor y el acumulador de condensador está acoplado con un dispositivo para regular el ajuste del aspa correspondiente al aspa del rotor.


 

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