ES / ACS800-67 Wind Turbine Converters for Asynchronous Slip

ACS800

Manual de hardwareConvertidor de frecuencia para turbina eólica ACS800-67para generadores asíncronos de anillos rozantes

Manuales de ACS800-67

MANUALES DE HARDWAREManual de hardware del convertidor de frecuencia para turbina eólica ACS800-67 para generadores asíncronos de anillos rozantes [3AFE68473861 (español)]

MANUALES DE FIRMWAREManual de firmware del programa de control 7.x de la alimentación IGBT del ACS800 [3AFE68315735 (inglés)]Manual de firmware del programa de control del generador en cascada [3AFE68392462 (inglés)]

MANUALES DE OPCIONESGuía de instalación y puesta en marcha del módulo adaptador CANopen NCAN-02 [3BFE64254154 (inglés)]Guía de instalación y puesta en marcha del módulo adaptador DeviceNet [3AFY58919829 (inglés)]Manual del usuario del módulo adaptador Ethernet NETA-01 [3AFE64605062 (inglés)]Guía de instalación y puesta en marcha del módulo adaptador Interbus-S NIBA-01 [3AFY58919811 (inglés)]

ACS800-67Convertidor de frecuencia para turbina eólica

para generadores asíncronos de anillos rozantes

Manual de hardware

3AFE68473861 REV CES

EFECTIVO: 11/05/2010

© 2010 ABB Oy. Todos los derechos reservados.

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Instrucciones de seguridad

Contenido de este capítuloEn este capítulo se presentan las instrucciones de seguridad que deben observarse durante la instalación, el manejo y el servicio del convertidor. Su incumplimiento puede ser causa de lesiones físicas y muerte, o puede dañar el convertidor de frecuencia, el generador o el equipo adyacente. Es importante leer estas instrucciones antes de iniciar cualquier trabajo en el equipo.

Uso de las advertencias y notasExisten dos tipos de instrucciones de seguridad en este manual: advertencias y notas. Las advertencias previenen acerca de estados que pueden ser causa de graves lesiones físicas o la muerte y/o daños en el equipo, y le aconsejan acerca de la manera de evitar estos peligros. Las notas llaman su atención acerca de un determinado estado o hecho, o facilitan información acerca de un determinado aspecto. Los símbolos de advertencia se emplean del siguiente modo:

La advertencia Electricidad previene de peligros relacionados con la electricidad que pueden causar lesiones físicas y/o daños al equipo.

La advertencia General previene de situaciones que pueden causar lesiones físicas y/o daños al equipo por otros medios no eléctricos.

La advertencia Dispositivos sensibles a descargas electrostáticas previene de situaciones en que una descarga electrostática puede dañar el equipo.


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Tareas de instalación y mantenimientoEstas advertencias están destinadas a todos aquellos que trabajen con el convertidor, el cable de generador o el generador.

ADVERTENCIA:

• Sólo podrá efectuar la instalación y el mantenimiento del convertidor de frecuencia un electricista cualificado.

• Antes de iniciar los trabajos de instalación, el estátor del generador y el suministro eléctrico del ACS800-67 deben estar aislados de la red de suministro. También se recomienda encarecidamente bloquear el rotor del generador usando un freno mecánico.

• El estátor y el convertidor de frecuencia no deben volver a conectarse hasta que los trabajos de instalación finalicen.

• No intente trabajar con el convertidor, el cable de generador o el generador con la alimentación conectada. Tras desconectar la alimentación de entrada, espere siempre 5 minutos hasta que se descarguen los condensadores del circuito intermedio antes de trabajar en el convertidor de frecuencia, el generador o el cable de generador. Antes de empezar a trabajar, mida la tensión entre los terminales UDC+ y UDC- con un multímetro (impedancia de 1 Mohmio como mínimo) para asegurarse de que el convertidor está descargado.

• Efectúe una conexión a tierra temporal antes de trabajar con la unidad.

• No manipule los cables de control cuando el convertidor o los circuitos de control externo reciban alimentación. Los circuitos de control que reciben alimentación externa pueden provocar tensiones peligrosas dentro del convertidor incluso con la alimentación principal del mismo desconectada.

• Las tarjetas de control del equipo pueden recibir potencial del circuito principal. Pueden existir tensiones peligrosas entre las tarjetas de control y el bastidor del convertidor cuando la tensión del circuito principal está activada. Es de suma importancia que la precaución y la seguridad sean prioritarias al utilizar los instrumentos de medición (por ejemplo un osciloscopio). Las instrucciones de análisis de fallos hacen mención especial de los casos en los que se pueden realizar las mediciones en las tarjetas de control, indicando asimismo el método de medición a seguir.

• No realice pruebas de aislamiento sin desconectar primero el convertidor del cableado.

• Las piezas bajo tensión de la parte interior de las puertas están protegidas frente al contacto directo. Debe prestarse especial atención al manipular las protecciones metálicas.


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Nota:

• Si el circuito principal del equipo está bajo tensión, los terminales de salida también lo estarán, incluso si la fase del convertidor no está modulando.

• Los terminales de control de freno (terminales UDC+, UDC-, R+ y R-) conducen una tensión de CC peligrosa (superior a 500 V).

• En función del cableado externo, es posible que existan tensiones peligrosas (115 V, 220 V o 230 V) en las salidas de relé del sistema de convertidor.

ADVERTENCIA: Si no se observan las siguientes instrucciones, pueden producirse lesiones físicas o la muerte, o daños en el equipo.

• Ponga extremo cuidado cuando mueva un módulo de convertidor o de filtro dotado de ruedas. Los módulos son pesados y tienen un centro de gravedad elevado. Si no se manipulan con cuidado pueden volcarse con facilidad.

¡No inclinar!Soporte el módulo por su parte inferior

Si se levanta el módulo sujetándolo por la parte superior, los cables de elevación deben engancharse en los cáncamos dispuestos al efecto.

Extienda las patas de apoyo del módulo cuando esté fuera del armario.


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Conexión a tierraEstas instrucciones se destinan al personal encargado de la conexión a tierra del convertidor.

• Tenga cuidado con las palas de los ventiladores de refrigeración. Los ventiladores podrían seguir girando durante cierto tiempo tras la desconexión de la alimentación eléctrica.

• Cuidado con las superficies calientes. Algunas piezas del interior del armario del convertidor, como los disipadores de los semiconductores de potencia, siguen estando calientes durante algún tiempo tras la desconexión de la alimentación eléctrica.

• Asegúrese de que el polvo resultante de taladrar orificios no se introduzca en el convertidor de frecuencia durante la instalación. El polvo conductor de la electricidad dentro de la unidad puede causar daños o un funcionamiento erróneo.

• No se recomienda sujetar el armario con remaches o puntos de soldadura. No obstante, si se requiere soldadura, verifique que el hilo de retorno está debidamente conectado para no dañar el equipo electrónico del armario. Además, evite inhalar los humos resultantes de la operación de soldadura.

• Asegure una ventilación apropiada de la unidad.

ADVERTENCIA: Si no se observan las siguientes instrucciones, pueden producirse daños en el equipo.

• Las tarjetas de circuito impreso contienen componentes sensibles a la descarga electrostática. Lleve una pulsera antiestática al manipular las tarjetas. No toque las tarjetas si no es necesario.

ADVERTENCIA: Si no se observan las siguientes instrucciones, pueden producirse lesiones físicas o la muerte, así como daños en el equipo.

• Conecte a tierra el convertidor, el generador y el equipo adyacente para garantizar la seguridad del personal en todos los casos y para reducir las emisiones y absorciones electromagnéticas.

• Asegúrese de que los conductores de conexión a tierra tengan el tamaño adecuado según prescriben las normas de seguridad.

• En una instalación con múltiples convertidores, conecte cada uno de ellos por separado a tierra (PE).

• No instale un convertidor equipado con filtro EMC (red) en una red sin conexión de neutro a tierra o una red con conexión de neutro a tierra de alta resistencia (por encima de 30 ohmios).


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Cables de fibra óptica

ManejoEstas advertencias se destinan a los encargados de planificar el uso del convertidor o de usarlo. Si no se observan las instrucciones, pueden producirse lesiones físicas o la muerte, o daños en el equipo.

Nota:

• Los apantallamientos de los cables de alimentación son adecuados para conductores de conexión a tierra de equipos sólo si tienen el tamaño adecuado para satisfacer las normas de seguridad.

• Debido a que la corriente de fuga normal del convertidor es superior a 3,5 mA CA o 10 mA CC, resulta necesaria una conexión a tierra protectora fija, según EN 61800-5-1, 4.3.5.5.2. La sección transversal del conductor a tierra protector debe ser de como mínimo 10 mm2 (Cu) o 16 mm2 (Al).

ADVERTENCIA: Si no se observan las siguientes instrucciones, pueden producirse daños en el equipo.

• Manipule los cables de fibra óptica con cuidado. Al desenchufar cables de fibra óptica, hágalo agarrando el conector y nunca el cable. No toque los extremos de las fibras con las manos desnudas, ya que la fibra es muy sensible a la suciedad. El radio de curvatura mínimo permitido es de 35 mm (1,4 in).

ADVERTENCIA: Si no se observan las siguientes instrucciones, pueden producirse lesiones físicas o la muerte, o daños en el equipo.

• Antes de ajustar el convertidor de frecuencia y ponerlo en servicio, compruebe que el generador y todo el equipo adyacente sean adecuados para el funcionamiento en todo el rango de velocidades proporcionado por el convertidor de frecuencia.

Nota:

• Cuando el lugar de control no se ha ajustado en Local (no aparece una L en la fila de estado de la pantalla), la tecla de paro del panel de control no detendrá el convertidor. Para detenerlo con el panel de control, pulse la tecla LOC/REM y, seguidamente, la tecla de paro .


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Índice

Manuales de ACS800-67 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2


Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Uso de las advertencias y notas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Tareas de instalación y mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Conexión a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Cables de fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Manejo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Índice

Acerca de este manual

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Compatibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Instrucciones de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Lector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Contenido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Diagrama de flujo de la instalación y la puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Términos y abreviaturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Consultas sobre el producto y servicio técnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Formación sobre productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Comentarios acerca de los manuales de convertidores ABB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Descripción del hardware

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21ACS800-67 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Convertidores del lado de la red y del lado del rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Formas de onda de tensión y corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Distorsión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Disposición del armario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Módulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Módulo del convertidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Módulo del filtro LCL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Calefacción y refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Crowbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Crowbar pasivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Crowbar activo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Resistencia de crowbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Filtros du/dt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Sección de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Diagrama de conexión entre tarjetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Índice

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Arranque en frío . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Código de tipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Código básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Instalación mecánica

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Herramientas necesarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Traslado de la unidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

…con grúa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42…con carretilla elevadora o carretilla de palets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42…sobre rodillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Colocación final de la unidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Antes de la instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Comprobación a la entrega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Procedimiento de instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Otros aspectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Conducto para cables en el suelo debajo del armario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Soldadura eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Soporte del techo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Planificación de la instalación eléctrica

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Comprobación de la compatibilidad del generador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Protección del devanado y los cojinetes del generador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Conexión de la fuente de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Dispositivo de desconexión (red) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50EE. UU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Protección contra cortocircuitos y sobrecarga térmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Protección contra sobrecarga térmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Protección contra cortocircuitos en el cable de rotor del generador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Protección contra cortocircuitos dentro del convertidor de frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Fusibles de CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Protección de fallo a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Dispositivos de paro de emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Rearranque tras un paro de emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Selección de los cables de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Reglas generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Embarrado del cable de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Otros tipos de cables de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Conexión del cable de red de alimentación para alimentación de baja potencia . . . . . . . . . . . 54Conexión del cable de red de alimentación para alimentación de alta potencia . . . . . . . . . . . . 54

Conexión del embarrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Cables del sistema de embarrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Cables monopolares con apantallamiento protector concéntrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Conexión del cable de rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Requisitos adicionales en EE. UU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Índice

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Conducto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Cable con armadura / cable de potencia apantallado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Condensadores de compensación de factor de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Equipo conectado al cable de rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Instalación de interruptores de seguridad, contactores, cajas de conexiones, etc. . . . . . . . . . . 58Conexión de bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Contactos de la salida de relé y cargas inductivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Cables de tensión auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Selección de los cables de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Cable de relé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Cable del panel de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Cable coaxial (para uso con Controladores Advant AC 80 / AC 800M) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Conexión de un sensor de temperatura del generador a la E/S del convertidor . . . . . . . . . . . . . . . 61Recorrido de los cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Conductos para cables de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Instalación eléctrica

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Comprobación del aislamiento del conjunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Cable de rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Embarrado de CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Embarrados de CC y CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Conexiones de red de alimentación y de rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Diagrama de conexiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Procedimiento de conexión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Conexiones de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70Procedimiento de conexión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Regleta de terminales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Unidad de control NDCU-33Cx/RDCU-12C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Unidad de medición de tensión y corriente NUIM-61C/NUIM-10C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Lista de comprobación de la instalación

Lista de comprobación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Puesta en marcha

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Procedimiento de puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Comprobaciones básicas con la tensión desconectada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Conexión de tensión a los terminales de entrada y al circuito auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Puesta en funcionamiento de la unidad de alimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Configuración del programa de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Comprobaciones con carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Mantenimiento

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Índice

14

Instrucciones de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Intervalos de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Comprobación y sustitución de los filtros de aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Conexiones de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Ventiladores de refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Sustitución del ventilador del módulo del convertidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Sustitución del ventilador del filtro LCL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Disipadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Condensadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Sustitución de un condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Otras acciones de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Sustitución del módulo de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Datos técnicos

Contenido de este capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Tipos de módulos de convertidor y de filtro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Especificaciones IEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Especificaciones IEC del convertidor del lado de la red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Especificaciones IEC del convertidor del lado del rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Símbolos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Derrateo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Derrateo por temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Derrateo por altitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Dimensiones, ruido, características de refrigeración de los módulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Fusibles principales de CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Fusibles de CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Fusibles de CC del convertidor del lado de la red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Fusibles de CC del convertidor del lado del rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Consumo energético de dispositivos auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Tarjetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Filtro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Terminales de cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Conexión de la alimentación de entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Conexión del rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Grados de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Condiciones ambientales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Marcado CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Cumplimiento de la Directiva Europea de Baja Tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Espacio libre necesario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Normas aplicables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Cumplimiento de la Directiva EMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Cumplimiento de la norma EN 61800-3 (2004), categoría C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Cumplimiento de la norma EN 61800-3 (2004), categoría C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Cumplimiento de la Directiva sobre Maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Índice

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Marcado UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Responsabilidad y garantía del equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Patentes estadounidenses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Declaración de incorporación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Índice

16

Índice

17


Contenido de este capítuloEste capítulo describe los destinatarios previstos y el contenido del manual. Contiene un diagrama de flujo con los pasos de comprobación de los elementos entregados, de instalación y de puesta en marcha del convertidor de frecuencia. El diagrama de flujo hace referencia a capítulos/apartados de este manual y de otros manuales.

CompatibilidadEste manual es compatible con los convertidores para turbinas eólicas ACS800-67.

Instrucciones de seguridadSiga todas las instrucciones de seguridad entregadas con el convertidor.

• Lea todas las instrucciones de seguridad incluidas en las primeras páginas de este manual antes de instalar, poner en marcha o emplear el convertidor.

• Lea las instrucciones de seguridad relativas a la tarea concreta antes de iniciarla. Consúltese el apartado en el que se describe la tarea.

LectorEl lector del manual debe tener conocimientos de las prácticas de conexión eléctrica estándar, los componentes eléctricos y los símbolos esquemáticos eléctricos.

ContenidoA continuación se facilita una breve descripción de los capítulos de este manual.

Instrucciones de seguridad facilita instrucciones de seguridad para la instalación, la puesta en marcha, el manejo y el mantenimiento del convertidor de frecuencia.

Descripción del hardware describe el convertidor de frecuencia.

Instalación mecánica le instruye acerca del método de transporte, colocación y montaje del convertidor de frecuencia.

Planificación de la instalación eléctrica le aconseja acerca de la selección del generador y del cable, las funciones de protección del convertidor de frecuencia y el recorrido de los cables.

Instalación eléctrica describe las conexiones eléctricas y el cableado del convertidor.

Lista de comprobación de la instalación contiene una lista para verificar la instalación eléctrica y mecánica del convertidor de frecuencia.


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Puesta en marcha describe el procedimiento de puesta en marcha del convertidor.Mantenimiento contiene instrucciones de mantenimiento preventivo.

Datos técnicos contiene las especificaciones técnicas del convertidor, por ejemplo, las especificaciones, los tamaños de bastidor y los requisitos técnicos, las disposiciones para el cumplimiento de los requisitos de la CE y otros marcados, y las condiciones de garantía.

Diagrama de flujo de la instalación y la puesta en marcha

Tarea Véase

Planificar la instalación.Comprobar las condiciones ambientales, las especificaciones, el flujo de aire de refrigeración requerido, la conexión de alimentación de entrada, la compatibilidad del generador, la conexión del generador y otros datos técnicos.Seleccionar los cables.

Datos técnicosPlanificación de la instalación eléctricaManuales de la opción (si se incluye equipo opcional)

Comprobar las unidades.Comprobar el código de tipo indicado en la etiqueta de designación de tipo con el pedido original.

Instalación mecánicaDescripción del hardware

Sólo pueden ponerse en marcha unidades intactas.

Comprobar el lugar de instalación. Instalación mecánica, Datos técnicos

Tender los cables. Planificación de la instalación eléctrica: Recorrido de los cables

Montar el grupo de armarios. Instalación mecánica

Comprobar el aislamiento del generador y del cable de generador.

Instalación eléctrica: Comprobación del aislamiento del conjunto

Conectar los cables de potencia. Conectar los cables de control y de control auxiliar.

Instalación mecánica, Planificación de la instalación eléctrica, Instalación eléctrica

Comprobar la instalación. Lista de comprobación de la instalación, Puesta en marcha

Poner en marcha el convertidor. Lista de comprobación de la instalación, Puesta en marcha y el manual de firmware adecuado


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Términos y abreviaturasTérmino/abreviatura Explicación

AFIN Tarjeta del inversor del ventilador

AGBB Tarjeta de distribución para las unidades de puerta

AINT Tarjeta de interfaz del circuito principal

APOW Tarjeta de fuente de alimentación

DDCS Sistema de comunicación de convertidores distribuido. Protocolo de comunicación utilizado con bus de fibra óptica.

DTC Control directo del par

EMC Compatibilidad electromagnética

IGBT Transistor bipolar de puerta aislada. Un tipo de semiconductor controlado por tensión usado frecuentemente en los inversores debido a su sencillo control y alta frecuencia de conmutación.

INU Unidad de alimentación del inversor, es decir, convertidor del lado del rotor

ISU Unidad de alimentación del IGBT, es decir, convertidor del lado de la red

LCL Filtro

NAMC Tarjeta controladora de aplicación y del motor. Parte de la unidad de control del convertidor NDCU.

NCAN Módulo adaptador CANopen®

NDCU Unidad de control del convertidor. Consta de una tarjeta NAMC y una tarjeta NIOC integrada en una carcasa metálica. La unidad NDCU-33 controla el convertidor del lado de rotor.

NDNA Módulo adaptador DeviceNet™

NETA Módulo adaptador Ethernet

NGPS Tarjeta de suministro de alimentación para unidades de puerta. Una tarjeta opcional utilizada para implementar la función Prevención de puesta en marcha imprevista.

NIOC Tarjeta de Entrada(s)/Salida(s). Parte de la unidad de control del convertidor NDCU.

NPBU/APBU Unidad de distribución PPCS. Utilizada con convertidores conectados en paralelo.

NTAC Módulo de interfaz del encoder

NUIM Unidad de medición de tensión y corriente

PPCS Sistema de comunicación de la placa de potencia. Protocolo de comunicación utilizado en el bus de fibra óptica que controla la fase de potencia de los módulos del convertidor.

RDCO Opción de comunicación DDCS con canales de fibra óptica


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Consultas sobre el producto y servicio técnicoDirija cualquier consulta que tenga acerca del producto a su representante local de ABB. Especifique el código de tipo y el número de serie de la unidad. Puede encontrar una lista de contactos de ventas, asistencia y servicio de ABB entrando en www.abb.com/drives y seleccionando Sales, Support and Service network.

Formación sobre productosPara obtener información relativa a la formación sobre productos ABB, entre en www.abb.com/drives y seleccione Training Courses.

Comentarios acerca de los manuales de convertidores ABBSus comentarios sobre nuestros manuales siempre son bienvenidos. Entre en www.abb.com/drives y seleccione sucesivamente Document Library – Manuals feedback form (LV AC drives).

RDCU Unidad de control del convertidor que contiene una tarjeta RMIO (control del motor y E/S). Una unidad RDCU controla el convertidor del lado de la red.

RFI Interferencias de radiofrecuencia

RMIO Tarjeta de control del motor y de E/S. Parte de la unidad de control del convertidor RDCU.

Término/abreviatura Explicación


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Contenido de este capítuloEste capítulo describe la estructura del convertidor de frecuencia.

ACS800-67El convertidor para turbinas eólicas ACS800-67 ha sido diseñado para su uso con generadores de inducción con rotor bobinado y colector de anillos rozantes, tales como la serie AMK de ABB. El convertidor está conectado entre el rotor del generador y la red de alimentación. El convertidor puede ser instalado en la base de la torre o en la góndola.

La velocidad del rotor varía en función de la velocidad del viento. Para mantener una velocidad óptima (es decir, algo superior a la velocidad síncrona del generador), es posible ajustar el ángulo de las palas del rotor mediante un convertidor de paso. Sin embargo, el ajuste del paso es bastante lento. Para compensar los cambios rápidos en la velocidad del rotor, el ACS800-67 acelera o decelera rápidamente la velocidad de rotación del campo del rotor, consiguiendo así un deslizamiento óptimo. Cuando la velocidad del viento disminuye, el convertidor utiliza energía de la alimentación para acelerar la rotación del campo del rotor, de modo que el estátor pueda continuar suministrando energía a la red. Igualmente, la rotación del campo del rotor pierde velocidad cuando aumenta la velocidad del viento. La energía generada en el rotor a velocidades superiores a la velocidad síncrona también puede utilizarse para alimentar la red de alimentación.

El convertidor sirve asimismo para sincronizar la salida del estátor con la red antes de la conexión a red. Al producirse la desconexión, el convertidor ajusta el par a cero. Esto también reduce la corriente del estátor a cero, para que sea posible la posterior desconexión del generador.

El diagrama siguiente muestra una aplicación típica. Los componentes incluidos en el suministro del ACS800-67 están separados por una línea de puntos.


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Convertidores del lado de la red y del lado del rotorEl convertidor del lado de la red es un módulo IGBT (ISU) equipado con fusibles CA y CC y dispositivos opcionales. Dispone de una unidad de control RDCU con el programa de control de alimentación IGBT. El convertidor está controlado por la unidad de control del convertidor del lado del rotor a través de un bus de fibra óptica (el RDCU-12 está equipado con un módulo de comunicación RDCO DDCS opcional que contiene terminales de fibra óptica).

El convertidor del lado de la red rectifica la corriente alterna trifásica convirtiéndola en corriente continua para el bus de CC intermedio del convertidor. El bus de CC intermedio alimenta el convertidor del lado del rotor. El filtro de red suprime la tensión de CA y los armónicos de la corriente.

Por defecto, el convertidor del lado de la red regula la tensión del bus de CC hasta el valor máximo de la tensión entre conductores. La tensión de referencia de CC también puede ajustarse a un valor superior mediante un parámetro (véase Manual de firmware del programa de control de la unidad de alimentación IGBT 7.x [3AFE68315735 (inglés)]. El control de los semiconductores de potencia del IGBT se basa en el método de control directo del par (DTC) usado normalmente para el control del motor del convertidor. Se miden y emplean para el control dos intensidades de línea y la tensión del bus de CC.


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El convertidor del lado del rotor consta de dos módulos inversores con IGBT (INU) y emplea la unidad de control NDCU-33. El convertidor está equipado con el programa de aplicación de control en cascada, que también controla el módulo del convertidor del lado de la red mediante un bus de fibra óptica.

El siguiente diagrama muestra un ejemplo de un sistema típico de convertidor con bus de CC. En este ejemplo, el convertidor consta de un convertidor del lado de la red (ISU) y dos convertidores del lado del rotor conectados en paralelo (INU).

La intensidad de línea Ilínea del convertidor para turbinas eólicas está compuesta por la intensidad del convertidor del lado de la red IISU y la intensidad del estátor Ie.

Bus de CC común

Uc

Convertidor del lado de la red (ISU)

Icc

Convertidores del lado del rotor (INU)

al generador

a la red dealimentación

Ilínea Ie

IISU

ISU INU

G

Unidad de

filtrado


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Formas de onda de tensión y corrienteA continuación se muestran formas de onda características de la intensidad de línea Ilínea y de la tensión entre conductores Uuv.

DistorsiónA diferencia de los puentes de 6 o 12 pulsos tradicionales, el equipo del lado de la red IGBT no genera armónicos característicos de corriente/tensión; esto se debe a la forma de onda sinusoidal de la intensidad de línea.

A continuación se muestran los componentes armónicos típicos de la distorsión de la corriente y la tensión. Cada armónico se presenta como un porcentaje de la tensión fundamental, n se refiere al número ordinal de los armónicos.

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Ilínea

Uuv

Formas de onda del ACS800-67

Tiempo (ms)


25

0

0.5

1

1.5

2

THD 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Distorsión armónica de la tensión (%)

Orden armónico

0

0.5

1

1.5

2

THD 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Distorsión armónica de la corriente (%)

Orden armónico


26

A continuación se muestra un espectro típico de la distorsión de la corriente. Cada punto corresponde a un porcentaje de la intensidad fundamental.

0.001

0.01

0.1

1

10

100

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Espectro de corriente del ACS800-67 (%)

Frecuencia (Hz)


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Disposición del armarioEl convertidor se aloja en un armario especialmente diseñado para convertidores de frecuencia para turbinas eólicas. Los siguientes dibujos corresponden a un ejemplo de disposición del convertidor.El armario posee el grado de protección IP23 o IP54.

A45 NUIM-61C/NUIM-10C R2 Resistencia de crowbar X50.2-4 Señales de control del móduloF1 Fusible de CC de ISU U2, V2, W2 Conexión del rotor Y41 Ventilador de refrigeraciónF5,1-2 Fusible de CC de INU U6 Crowbar Z1-3 Filtro de modo común K1 Contactor de entrada X01.1-4 Conectores de potencia 1X Regleta de terminales

L1, L2, L3 Conexión a red X50.1 Alimentación del ventilador del filtro LCL

3AFE64793471

28

A41 Unidad de control del convertidor NDCU-33Cx E11 Ventilador de calefacción U6 Crowbar

A43 Unidad de control del convertidor RDCU-12C F11,12 Interruptor de protección U10 Fuente de alimentación

24 V / 3 A

A45 Unidad de medición de tensión y corriente NUIM-61C/NUIM-10C F15 Fusibles de carga U11 Fuente de alimentación

15 V / 1 AA411 * K2 Contactor de carga X31 Enchufe de paredA412 Módulo adaptador Ethernet NETA-01 K3-K6 Relé Z3 Filtro de tensión de controlA415 Unidad de distribución NPBU-44C/APBU K7 Contactor de calefacción 1X Regleta de terminalesA419 Módulo de interfaz del encoder NTAC-02 K8-K9 Relé

A433 Opción de comunicación RDCO-02C DDCS K14-K16 Relés

E1 Sensor de humedad K22 Relé temporizadorE2, E3 Sensor de temperatura R1 Resistencia de carga* Específico del proyecto: p. ej. NCAN-02C/NDNA-02C/no módulo de opción


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En el siguiente dibujo se presenta la disposición del módulo del convertidor.

A21-23Tarjeta de control de puerta AGDR-6x/7x (en las unidades de 400 kVA no se utiliza A23)

A433Fuente de alimentación de 1 kW del ventilador AFPS-11C

V21-23 Módulo IGBT (en las unidades de 400 kVA no se utiliza V23)

A28* Tarjeta de protección AFCB-01 o NRED-16 A435 Tarjeta de control de

calefacción AHCB-01C R21-23 Resistencia de descarga

A42 Tarjeta de interfaz del circuito principal AINT-14C C31-33 Conjunto de condensadores

del filtro R321-323 Resistencia de filtro de salida

A43* Tarjeta de alimentación APOW-11C/01 C200 Condensador de bus de CC

(no se utilizan C251-276) R410-413 Elemento de calefacción

A46Tarjeta de distribución para unidades de puerta AGBB-01C (sólo en unidades de 400 kVA)

C211-213 Condensador de bloqueo U31-33 Transductor de corriente

A311 Tarjeta de filtro de salida AOFC-02 C221-223 Condensador de bloqueo Y41 Ventilador

A432 Inversor de 1 kW del ventilador AFIN-01C C231-233 Condensador de bloqueo Z1 Inductor del filtro de salida

AOFI-61* Las combinaciones permitidas son:NRED-16 y APOW-01 AFCB-01 y APOW-11C

3AFE68246075


30

MódulosLos módulos se desplazan sobre ruedas y pueden extraerse fácilmente del armario para la instalación de cables o el servicio. Todos los módulos deben extraerse del armario para instalar el cableado y después volver a insertarse. La conexión rotor/red se realiza mediante un conector rápido que se encuentra en la parte posterior del módulo y que se acopla cuando el módulo se inserta en el armario.

Módulo del convertidor

La entrada/salida de CC está situada en la parte superior frontal del módulo del convertidor. La tensión de CC está conectada al embarrado mediante fusibles. El filtrado de modo común se ejecuta al hacer pasar el embarrado de CC a través de los núcleos de ferrita. El siguiente dibujo presenta la disposición del módulo del convertidor.


31

1

3

3

2

4

Elemento Explicación

1 Embarrado. Para alinear con el zócalo del conector rápido montado en el armario. También es posible la conexión directa de cables sin usar el conector rápido.

2 Conectores de fibra óptica de la tarjeta AINT. Conectado a la unidad de control del convertidor xDCU.

3 Patas de apoyo replegables

4 Tirador

5 Ventilador

6 Conexiones de CC

5

6


32

Módulo del filtro LCL

Los filtros LCL se utilizan para reducir al mínimo las emisiones del convertidor hacia la red de alimentación.

1

3

4

2

Elemento Explicación

1 Embarrado de entrada de CA

2 Terminales de salida de CA

3 Ventilador

4 Tiradores


33

Calefacción y refrigeraciónCada módulo del convertidor está equipado con un ventilador interno controlado por velocidad. La velocidad del ventilador se ajusta en función de la temperatura del módulo IGBT. El uso de un ventilador controlado por velocidad reduce los cambios de temperatura y prolonga la vida de servicio del ventilador.

El filtro LCL está equipado con un ventilador que funciona a velocidad constante.

El armario también posee un sistema de calefacción. Véase el apartado Arranque en frío.

CrowbarEl circuito del crowbar se utiliza como protección contra sobretensión en condiciones de fallo de la red de alimentación, por ejemplo una pérdida de tensión en la red o un cortocircuito. El convertidor puede venir equipado con crowbar pasivo o activo. El crowbar está formado por la unidad de crowbar y una resistencia de alta potencia.

Crowbar pasivo

El crowbar pasivo mide la tensión de CC, UCC. Si la tensión excede los 1210 V, el crowbar dispara y el convertidor se desconecta de inmediato de la alimentación de red.

A1

A2 C1 R2R1

V11

V3

V2

V1

3AFE68320615

Crowbar pasivo


34

Crowbar activo

El crowbar activo resulta necesario cuando el convertidor debe permanecer conectado a red durante oscilaciones de la misma; es decir, el convertidor soporta la red mediante la generación de potencia reactiva capacitiva. El crowbar puede encenderse y apagarse según la influencia de las oscilaciones de la tensión en la red del convertidor del lado del rotor. Esto permite que el convertidor se conecte a la red incluso con oscilaciones muy graves en la red.

Si la oscilación de la red dura más que el tiempo predeterminado (p. ej., de 3 a 5 s), el convertidor dispara por fallo.

3AFE68320640

R5 R4 R3 R2 R1

A1

V4

A4 A3 V1-3

R1-5 están dentro del envolvente

Crowbar activo


35

Resistencia de crowbar

Filtros du/dtLos filtros du/dt suprimen los picos de tensión y los cambios rápidos de tensión que afectan al aislamiento del rotor. Los filtros du/dt están incluidos en los módulos de convertidor del lado de la red y del lado del rotor.

Sección de controlTodo el equipo electrónico de control está instalado en un bastidor deslizante, independiente de la sección de potencia. Véanse los apartados Disposición del armario y Diagrama de conexión entre tarjetas.

3AFE68317380


36

Diagrama de conexión entre tarjetasEl diagrama siguiente muestra las principales interconexiones ópticas del convertidor. Consulte los detalles en los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

NETA-01 Módulo

adaptador Ethernet

Sistema de control del nivel superior

NUIMUnidad de

medición de tensión y corriente

NxxxAdaptadorde bus de

campo

NTACInterfaz del

encoder

NIOC-02Tarjeta de

control de E/S de serie

Módulos del convertidor del lado del rotor

RD

CU

-12

Uni

dad

de c

ontr

ol d

el

conv

ertid

or d

el la

do

de la

red

AMC-33Tarjeta de control deaplicación y motor

CH0

CH1 CH2

CH3

INT0

INT1

AINT-14CTarjeta de

interfazdel circuito de potencia

Módulo del convertidor del lado de la red

RMIO-12Tarjeta de controldel motor y de E/S

CH0

Inversor

AINT-14CTarjeta de

interfazdel circuito de

potencia

Software del convertidor, herramientas para PC, etc.

Lógica del calefactor del armario

Véase el apartado Arranque en frío a

continuación.

CH7

CH6

ND

CU

-33

Uni

dad

de c

ontr

ol d

el

conv

ertid

or d

el la

do d

el ro

tor

Crowbar activo

CH2

CH4

AITF-01 Tarjeta de interfaz del

circuito principal TxDRxD

TxD

RxD

CH3TxD RxD

U11,1 U11,2

xPBU-42Unidad de

distribución PPCS

INT1 INT2

U1

U6

Bus eléctricoConexiones eléctricas

AINT-14CTarjeta de

interfazdel circuito de potencia

RxD

RxD

RxD

TxD

TxD

TxD

bus dúplex de fibra óptica


37

Arranque en fríoLa temperatura y humedad del armario deben estar dentro de los límites admisibles antes de que el convertidor pueda ponerse en marcha. El armario del convertidor está equipado con una lógica de calefacción que controla el sistema de calefacción del armario, de manera que sólo es posible arrancar el convertidor cuando se cumplen las condiciones de funcionamiento. La calefacción sólo es posible si el contactor del convertidor del lado de la red está abierto y el convertidor está desconectado de la red. Cuando el convertidor se conecta a la red, la pérdidas de potencia normales del convertidor mantienen la temperatura de funcionamiento por encima del límite requerido.

A continuación se muestra un diagrama simplificado de la lógica de calefacción. Encontrará información más detallada en los diagramas de cableado suministrados con el convertidor.

El sistema tiene dos entradas de alimentación auxiliar: una para la alimentación de la calefacción y otra para la alimentación de control. Cuando el contacto entre los conectores 4 y 5 del terminal 1X4.2 está cerrado, la tensión auxiliar se conecta a los relés de control. Con los ajustes por defecto del termostato y el higrostato, se suministra alimentación a través de las resistencias de calefacción de los módulos de potencia y la unidad de control hasta que se alcanza una temperatura de +5 °C dentro de la unidad de control y de +10 °C dentro de los módulos de potencia, y la humedad dentro de la sección de control cae por debajo del 95%. La unidad de control y los módulos del convertidor están situados en distintas zonas del armario, por lo que la unidad de control puede alcanzar la temperatura requerida antes que los módulos del convertidor. El relé K9 evita que la potencia de control se active antes de que los módulos del convertidor hayan alcanzado la temperatura apropiada. Los termistores de 70 °C en el interior del módulo del convertidor desconectan la potencia calefactora en caso de sobrecalentamiento.

Cuando finaliza la calefacción, se cierra el relé K8 y se conecta la alimentación auxiliar a las tarjetas de control. Tras el arranque de las tarjetas de control (que tarda aproximadamente 1 minuto), el convertidor está listo para funcionar.

La calefacción del armario siempre se activa cuando el convertidor ha estado sin alimentación durante un largo periodo frío. Si la alimentación de la calefacción está disponible tras el arranque en frío, la calefacción se activa y desactiva según los ajustes del sensor. El relé K8 mantiene las tensiones auxiliares conectadas a las tarjetas de control.

Se puede desconectar el consumo de alimentación auxiliar del convertidor abriendo el contacto entre los conectores 4 y 5 del terminal 1X4.2. Esto puede suponer una ventaja si no existe energía eólica disponible durante un largo periodo de tiempo.


38

Calefactor/ventilador del

armario de control

M

Alimentación auxiliar

START

1X4.25

Sistema de control del nivel superior

T< 5 °C Rh

> 95%

Calefactores del módulo depotencia

1X4.24

230 VPotencia de calefacción

Circuito auxiliar230 V

24 V CC15 V CC

K8

Alim. auxiliar de control 230 V

K8

K9

K7

L

N

K7

K9

> 10 °C > 10 °C> 10 °C

> 70 °C> 70 °C> 70 °C

U1 U11,1 U11,2

K3

K8


39

Código de tipoEl armario cuenta con una etiqueta de designación de tipo que contiene, por ejemplo, el código de tipo de la unidad (ACS800-67-0480/0580-7). El código de tipo contiene información sobre las especificaciones y la configuración del equipo.

• Los primeros 21 dígitos componen el código básico que describe la estructura básica de la unidad. Los campos del código básico están separados mediante guiones.

• Los códigos de opciones van a continuación del código básico. Cada código de opción empieza por una letra identificativa (común a toda la serie de productos), seguida de unos dígitos descriptivos. Los códigos de opciones están separados mediante el símbolo "+".

A continuación se describen las selecciones principales. Para obtener más información, póngase en contacto con su representante local de ABB.

Código básico

N.º de dígito

Nombre/Descripción

Alternativas Descripción

1…6 Serie de producto ACS800

8…9 Construcción 67 Convertidor de frecuencia para turbinas eólicas montado en armario

11…19 Tamaño 0480/05800480/07700480/1160

Especificación kVA del convertidor del lado de la red / especificación kVA de los convertidores del lado del rotor

21 Especificación de tensión

7 525/575/600/660/690 V. Tensión nominal: 690 V.

1 2 3 4 5 6 7

N N L N N250 V115 V60 V 24 V

48 V [L1 L2]

2535

45

55

15 5 °C

1 2 3

L

7080

90100

60

50%

HigrostatoAjuste por defecto: 95%

TermostatoAjuste predeterminado: 5 °C


40


41


Contenido de este capítuloEste capítulo describe el procedimiento de instalación mecánica del convertidor de frecuencia.

GeneralidadesVéanse las condiciones de funcionamiento permitidas y los requisitos de espacio libre en torno a la unidad en el capítulo Datos técnicos.

La unidad debe instalarse en posición vertical.

El suelo sobre el que vaya a instalarse la unidad debe ser de material no inflamable, lo más uniforme posible y suficientemente resistente como para soportar el peso de la unidad. La horizontalidad del suelo debe verificarse con un nivel antes de instalar los armarios en su lugar definitivo. La desviación máxima permitida con respecto al nivel de la superficie es de 2 mm (0,08 in) por metro. El lugar de instalación deberá ser nivelado, si fuera necesario, ya que el armario no dispone de pies ajustables.

La pared situada detrás de la unidad debe ser de material no inflamable.

El convertidor puede instalarse sobre un suelo elevado y sobre un conducto para cables. Debe comprobarse la integridad de la estructura portante antes de colocar el convertidor en esta posición.

Facilite al convertidor de frecuencia la cantidad de aire de refrigeración puro especificada en Datos técnicos.

Se debe dejar suficiente espacio delante y detrás del convertidor para permitir la instalación, la circulación del aire de refrigeración y el mantenimiento.

Herramientas necesariasA continuación se indican las herramientas necesarias para trasladar la unidad a su lugar definitivo, fijarla al suelo y apretar las conexiones:

• grúa, carretilla elevadora o carretilla de palets (compruebe su capacidad de carga); barra de hierro, gato y rodillos

• destornilladores Pozidrive y Torx (2,5–6 mm) para apretar los tornillos del bastidor

• llave dinamométrica

• juego de llaves inglesas o de tubo.


42

Traslado de la unidad

…con grúa

…con carretilla elevadora o carretilla de palets

Utilice los cáncamos de acero de la parte superior del armario. Pase las cuerdas o eslingas por los orificios de los cáncamos.Los cáncamos de elevación pueden desmontarse (si se desea) una vez que el armario esté en su emplazamiento definitivo. Si se desmontan, es necesario volver a instalar los pernos para mantener la categoría de protección del armario.

El centro de gravedad puede ser bastante elevado. Por esta razón debe tenerse cuidado al transportar la unidad. Debe evitarse volcar los armarios.Las unidades únicamente pueden trasladarse en posición vertical.Si se utiliza una carretilla de palets, compruebe su capacidad de carga antes de intentar trasladar la unidad.


43

…sobre rodillos

Colocación final de la unidad

Retire el bastidor inferior de madera que forma parte del envío.Coloque la unidad sobre los rodillos y desplácela con cuidado hasta aproximarla a su lugar definitivo.Retire los rodillos levantando la unidad con una grúa, carretilla elevadora, carretilla de palets o gato, del modo descrito anteriormente.

El armario puede ser trasladado hasta su emplazamiento definitivo con una barra de hierro y un listón de madera colocado en el borde inferior del armario. Debe procurarse colocar correctamente el listón de madera para no dañar el bastidor del armario.


44

Antes de la instalación

Comprobación a la entregaLa entrega del convertidor contiene:

• armario del convertidor

• módulos opcionales (si se han solicitado) instalados en el bastidor deslizante en fábrica

• rampa para extraer los módulos del armario

• manual de hardware

• manuales y guías de firmware apropiados

• manuales de módulos opcionales

• diagramas de circuitos específicos de la entrega

• planos de dimensiones específicos de la entrega

• documentación relativa al envío.

Compruebe que no existan indicios de daños. Antes de intentar efectuar la instalación y de iniciar el manejo, compruebe la información de la etiqueta de designación de tipo para verificar que la unidad sea del tipo adecuado. La etiqueta incluye una especificación IEC y NEMA, un código de tipo y un número de serie que permiten la identificación individual de cada unidad.

La etiqueta de designación de tipo se encuentra en la puerta del armario.

Cada módulo del convertidor también cuenta con una etiqueta.

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45

Procedimiento de instalación

(1) El armario puede instalarse con la parte posterior en contacto con la pared. Fije la unidad (o primera sección de transporte) al suelo con abrazaderas de fijación o a través de los orificios del interior del armario. Consulte la posición de los orificios de fijación en los dibujos de dimensiones específicos de la entrega.

Nota: Debe dejarse una separación mínima de 600 mm (23,5 in) sobre el nivel del techo básico del armario (véase la figura de la izquierda) para la refrigeración.

Nota: Deje un poco de espacio en los lados izquierdo y derecho del conjunto de armarios (A) para que las puertas puedan abrirse suficientemente.

Nota: Cualquier ajuste de altura debe realizarse antes de fijar las unidades o unir las secciones de transporte. Este ajuste puede realizarse empleando cuñas metálicas entre el bastidor inferior y el suelo.

(2) Retire las barras de elevación (en su caso). Utilice los pernos originales para cerrar todos los orificios que no se utilicen.

1

2

A A

> 600 mm (23,5 in)

Espacio superior


46

Otros aspectos

Conducto para cables en el suelo debajo del armarioPuede habilitarse un conducto para cables debajo de la parte intermedia de 400 mm (15,7 in) de ancho del armario. El peso del armario reposa sobre las dos secciones transversales de 100 mm (3,9 in) de ancho que debe soportar el suelo.

Vista en planta Vista lateral

Esta área puede emplearse para un conducto de cables

En armarios pesados, las secciones enC estructurales deberán apuntalarse desde abajo

Evite la circulación de aire de refrigeración del conducto para cables hacia el armario mediante paneles inferiores. Para garantizar el grado de protección para el armario, utilice los paneles inferiores originales suministrados con la unidad. En caso de entradas de cable definidas por el usuario, observe el grado de protección y la protección contra incendios.

Cables


47

Soldadura eléctricaNo se recomienda fijar el armario mediante soldadura. No obstante, si la soldadura eléctrica es necesaria, siga las instrucciones detalladas a continuación.

Armarios sin barras planas en la base

• Conecte el conductor de retorno del equipo de soldadura al bastidor del armario por la parte inferior, a una distancia máxima de 0,5 metros del punto de soldadura.

Armarios con barras planas en la base

• Suelde solamente la barra plana debajo del armario y no el propio bastidor del armario.

• Fije el electrodo de soldadura con una abrazadera a la barra plana que deba soldarse o al suelo, a una distancia máxima de 0,5 metros respecto al punto de soldadura.

ADVERTENCIA: Si el hilo de retorno de soldadura está mal conectado, el circuito de soldadura podría dañar los circuitos electrónicos del armario. El grosor de la capa de recubrimiento de zinc del bastidor del armario es de 100 a 200 micrómetros; en las barras planas, la capa tiene unos 20 micrómetros aproximadamente. Evite inhalar los humos resultantes de la operación de soldadura.


48

Soporte del techoSi el convertidor se instala en una góndola, el techo del armario se fijará a la estructura de la góndola para soportar el techo. Existen kits especiales para el soporte del techo disponibles como opción.

Los cáncamos situados en la parte superior del armario se sustituyen por el soporte del techo. Se requiere soporte para ambos lados del techo del armario, aunque se recomienda que todas las esquinas del armario tengan soporte.

Para obtener más información acerca del soporte del techo, póngase en contacto con su representante local de ABB.

Vista en planta

3AFE68306931

Soporte del techo


49


Contenido de este capítuloEste capítulo contiene las instrucciones a seguir al seleccionar el generador, los cables, los dispositivos de protección, el recorrido de los cables y modo de funcionamiento del sistema del convertidor.

Nota: La instalación debe diseñarse y efectuarse siempre conforme a las leyes y la normativa vigentes. ABB no asume ninguna responsabilidad de una instalación que incumpla las leyes locales u otras normativas. Además, si no se respetan las recomendaciones proporcionadas por ABB, es posible que el convertidor de frecuencia presente anomalías que no cubre la garantía.

Comprobación de la compatibilidad del generadorVéase el capítulo Datos técnicos acerca de las especificaciones del convertidor y los datos de conexión del generador.

Protección del devanado y los cojinetes del generadorLa salida del convertidor se compone (independientemente de la frecuencia de salida) de pulsos de aproximadamente 1,35 veces la tensión de la red, con un tiempo de incremento muy breve. Tal es el caso en todos los convertidores de frecuencia que emplean tecnología de convertidores IGBT.

La tensión de los pulsos puede ser de casi el doble en los terminales del generador, en función de las propiedades de los cables de generador. A su vez, esto puede suponer un esfuerzo adicional para el aislamiento del generador.

Los pulsos de tensión de incremento rápido y las altas frecuencias de conmutación de los convertidores de velocidad variable modernos pueden dar lugar a pulsos de corriente a través de los cojinetes del generador, lo que puede provocar la erosión gradual de sus caminos de rodamiento.

La carga sobre el aislamiento del generador se reduce mediante el uso de filtros du/dt. Los filtros du/dt reducen también las corrientes de los cojinetes.

Para evitar daños en los cojinetes del generador, es necesario utilizar cojinetes aislados en el extremo N (extremo no accionado) y filtros de salida de ABB. Además, los cables deben seleccionarse e instalarse según las instrucciones de este manual. Los siguientes filtros se incluyen de serie en el convertidor ACS800-67:

• limitación du/dt (protege el sistema de aislamiento del generador y reduce las corrientes de los cojinetes).

• filtrado de modo común (principalmente reduce las corrientes de los cojinetes).

El filtro de modo común se compone de anillos toroidales instalados dentro del convertidor de frecuencia.


50

Conexión de la fuente de alimentación

Dispositivo de desconexión (red)El convertidor debe estar equipado con un dispositivo de desconexión de entrada accionado manualmente (red) que aísle el convertidor y el generador de la red de alimentación. Un interruptor-seccionador con fusibles está disponible como opción.

No obstante, el dispositivo de desconexión no aísla el embarrado de entrada de la red de alimentación. Por ello, durante las tareas de instalación y mantenimiento en el convertidor, es necesario aislar los cables y el embarrado de la entrada de alimentación con un seccionador en el cuadro de distribución o en el transformador de alimentación.

UEPara cumplir las Directivas de la Unión Europea, según la norma EN 60204-1, Seguridad de la maquinaria, el dispositivo de desconexión debe ser de uno de los tipos siguientes:

• un interruptor-seccionador con categoría de uso AC-23B (EN 60947-3);

• un seccionador con un contacto auxiliar que, en todos los casos, haga que los dispositivos de conmutación interrumpan el circuito de carga antes de la apertura de los contactos principales del seccionador (EN 60947-3)

• un interruptor automático adecuado para el aislamiento según la norma EN 60947-2.

EE. UU.El dispositivo de desconexión debe ajustarse a las normas de seguridad aplicables.

Protección contra cortocircuitos y sobrecarga térmica

Protección contra sobrecarga térmicaEl convertidor se protege a sí mismo contra la sobrecarga térmica.

Protección contra cortocircuitos en el cable de rotor del generadorEl convertidor de frecuencia protege el cable de rotor del generador y el generador en una situación de cortocircuito cuando el cable de rotor del generador se dimensiona de conformidad con la intensidad nominal del convertidor de frecuencia. No se requieren dispositivos de protección adicionales.

Protección contra cortocircuitos dentro del convertidor de frecuenciaEquipe el convertidor con los fusibles de red indicados en el capítulo Datos técnicos. Los fusibles limitan los daños al convertidor y previenen los daños al equipo adyacente en caso de cortocircuito dentro del convertidor. Compruebe que el tiempo de fusión del fusible sea inferior a 0,5 segundos. El tiempo de fusión depende del tipo de fusible (gG o aR), de la impedancia de la red de alimentación y de la sección transversal, material y longitud del cable. En caso de que se exceda el


51


tiempo de fusión de 0,5 segundos con fusibles gG, en la mayoría de las ocasiones los fusibles ultrarrápidos (aR) reducirán el tiempo de fusión a un nivel aceptable.

Fusibles de entrada disponibles como opción.

ADVERTENCIA: Los interruptores automáticos no son capaces de proporcionar protección suficiente, ya que son intrínsecamente más lentos que los fusibles. Utilice siempre fusibles con interruptores automáticos.

Fusibles de CCEl convertidor utiliza fusibles en el bus de CC entre los módulos del lado de la red y los del lado del rotor. Consulte las especificaciones de los fusibles en el capítulo Datos técnicos.

Protección de fallo a tierraTodas las unidades están equipadas con una función interna de protección de fallo a tierra para proteger el convertidor contra defectos a tierra en el mismo, en el generador y en el cable del generador (no se trata de una función de seguridad personal ni de protección contra incendios). Las funciones de protección de fallo a tierra pueden desactivarse; consulte el Manual de firmware del programa de aplicación del convertidor apropiado.

Dispositivos de paro de emergenciaPor motivos de seguridad, instale los dispositivos de paro de emergencia en cada estación de control del operador y en otras estaciones de control en las que pueda requerirse paro de emergencia. Al pulsar la tecla de paro ( ) del panel de control del convertidor o al cambiar de "1" a "0" la posición del interruptor de accionamiento del convertidor, no se genera ningún paro de emergencia del generador ni se aísla el convertidor de potenciales peligrosos.

Existe una función de paro de emergencia disponible para el paro y la desconexión del convertidor de frecuencia en su totalidad. Hay dos modos disponibles: interrupción inmediata de la alimentación (Categoría 0) y paro de emergencia controlado (Categoría 1).

Rearranque tras un paro de emergenciaDespués de un paro de emergencia, debe soltarse el botón de paro de emergencia y llevarse a cabo una restauración antes de que el contactor principal (o interruptor automático en bastidor abierto y contactor del estátor) pueda ser cerrado y el convertidor arrancado.

Red dealimentación

Al rotor

Fusibles de red Fusibles de CC

52

Selección de los cables de potenciaEste apartado contiene las normas generales de selección del cable. Para obtener una lista de cables recomendados, véase el capítulo Datos técnicos.

Nota: La configuración del convertidor podría requerir varios cables. Véase el apartado Conexiones de red de alimentación y de rotor en el capítulo Instalación eléctrica.

Reglas generalesLos cables deben dimensionarse de conformidad con la normativa local:• El cable ha de poder transportar la corriente de carga del convertidor. Véase el

capítulo Datos técnicos acerca de las intensidades nominales.

• Las especificaciones del cable deben permitir una temperatura máxima del conductor en uso continuo de al menos 70 °C (140 °F). En el caso de los EE. UU. consulte el apartado Requisitos adicionales en EE. UU.

• El cable debe soportar la intensidad de cortocircuito indicada en el capítulo Datos técnicos.

• La inductancia y la impedancia del cable/conductor PE (hilo de conexión a tierra) deben establecerse conforme a la tensión de contacto admisible en caso de fallo (para que la tensión puntual de fallo no suba demasiado cuando se produzca un fallo a tierra).

• Se acepta cable de 600 V CA para un máximo de 500 V CA. Para un equipo con especificación de 690 V CA, la tensión nominal entre los conductores del cable deberá ser como mínimo de 1 kV.

La tensión nominal de los cables de red de alimentación debería ser Uo/U = 0,6/1 kV para equipos con especificación de 690 V CA (Uo = tensión nominal entre el conductor y la tierra, U = tensión nominal entre los conductores). Para el mercado norteamericano, se acepta un cable de 600 V CA para equipos de hasta 600 V CA. Como norma general, la tensión asignada para los cables de rotor debería ser como mínimo de Uo/U = 0,6/1 kV.


53

En los cables de entrada también está permitido usar un sistema de cuatro conductores, pero se recomienda el uso de cables apantallados simétricos. Para que actúen como conductor de protección, la conductividad de la pantalla debería ser como mínimo de un 50% la conductividad de fase. En comparación con el sistema de cuatro conductores, el uso de cable apantallado simétrico reduce la emisión electromagnética de todo el sistema del convertidor, así como las corrientes y el desgaste de los cojinetes del generador. El cable de rotor y su conexión a tierra de la pantalla trenzada deberían dejarse lo más cortos posible para reducir la emisión electromagnética y la corriente capacitiva.

Embarrado del cable de potenciaSi fuera necesario, se podría utilizar el mismo tornillo para conectar dos terminales de cable (a ambos lados de embarrado). Pueden utilizarse terminales de cable de uno o dos orificios. Emplee siempre una llave dinamométrica para apretar las conexiones del embarrado.

Otros tipos de cables de potenciaA continuación presentamos otros tipos de cable de potencia que pueden usarse con el convertidor.

Cable apantallado simétrico: conductores trifásicos con conductor PE concéntrico o de construcción simétrica, con pantalla.

Recomendado

Conductor PE y pantalla

Pantalla Pantalla

Se necesita un conductor PE aparte si la conductividad de la pantalla del cable es <50% de la conductividad del conductor de fase.

Sistema de cuatro conductores: conductores trifásicos y conductor protector.

Pantalla

PE

PE

PE

No permitido en cables de rotor con un conductor de fase con sección transversal superior a 10 mm2 (rotores > 30 kW).

Puede utilizarse en cables de rotor (no se recomienda)


54

Nota: El conductor N (neutro) no suele utilizarse con convertidores ACS800-67, aunque aparece en los diagramas siguientes.

Conexión del cable de red de alimentación para alimentación de baja potenciaA continuación se muestra una conexión de baja intensidad (< 300 A) de un solo cable.

Conexión del cable de red de alimentación para alimentación de alta potenciaConexión del embarrado

A continuación se muestra una conexión del embarrado de alta intensidad (> 300 A).

L1L2L3N

Transformador de acoplamiento a la

red

Convertidor

L1L2L3

PEPE

Embarrado de conexión a tierra principal de la instalación

2)

1)1)

2) No utilizado si la pantalla del cable de alimentación actúa como conductor de protección.

1) Lo más corto posible, para una baja inductancia

L1

L3 L2

L1

L3 L2

N

L1L2L3N

L1L2L3

PEPE


1) 1) Conecte el conducto de metal del sistema de embarrado (o el metal del conducto del embarrado) a PE, a uno o ambos extremos.

L1 L2 L3 N

Nota: Debe eliminarse la pintura para lograr una buena conexión a los bastidores del armario en todo el perímetro del conducto de metal (o del conducto del embarrado). El conducto de metal (o el metal del conducto del embarrado) debe tener continuidad eléctrica en toda su longitud.

Transformador de acoplamiento a la

red

Convertidor

Conducto de metal (apantallado)


55

Cables del sistema de embarrado

A continuación se muestra la conexión del cableado de un sistema de embarrado de alta intensidad (> 300 A). Este sistema requiere menos material conductor, debido a la mejor refrigeración de conductores separados.

Cables monopolares con apantallamiento protector concéntrico

Cuando se emplean cables monopolares equipados con apantallamiento protector concéntrico (metal), la intensidad de fase inducirá tensión al apantallamiento del cable. Si los apantallamientos se conectan entre sí a ambos extremos del cable, la corriente pasará al apantallamiento del cable. Para evitar que esto suceda y garantizar la seguridad personal, el apantallamiento del cable debe conectarse sólo a PE en el lado del transformador y debe ser aislado en el lado del convertidor. La conexión se muestra a continuación.

Se recomienda disponer los cables tal y como se muestra (paralelos unos a otros) para conseguir una distribución de corriente lo más precisa posible. Es necesario dejar espacio entre los cables para la refrigeración.

L1L3 L2

L1L3 L2

L1L3 L2

L1 L3L2 N L1 L3L2 NL1 L3L2 N

L1L2L3N

L1L2L3

PEPE


Nota: Cuando se instalan los cables en una bandeja de cables, es necesario el derrateo de la corriente de los mismos. Este factor de derrateo debe tenerse en cuenta en relación al código de seguridad eléctrica local.

Transformador de acoplamiento a

la red

Convertidor

L1L2L3N

Transformador de acoplamiento a la red

Convertidor

L1L2L3

PEPE


Apantallamiento concéntrico


56


Conexión del cable de rotorA continuación se muestran conexiones de cable de rotor para diferentes tipos de cable. Para minimizar las interferencias de radiofrecuencia (RFI) en el extremo del generador, conecte a tierra la pantalla del cable a 360 grados en el divisorio o conecte el cable a tierra trenzando la pantalla (diámetro > 1/5 × longitud).

Para suprimir las emisiones de radiofrecuencia por radiación y conducción, la conductividad de la pantalla debe ser como mínimo una décima parte de la conductividad del conductor de fase. Los requisitos se consiguen fácilmente utilizando una pantalla de cobre o aluminio. A continuación se indica mínimo exigido para el apantallamiento del cable de motor en el convertidor. Consta de una capa concéntrica de cables de cobre con una cinta helicoidal abierta de cobre. Cuanto mejor sea la pantalla y cuanto más cerrada esté, menores serán el nivel de emisiones y las corrientes en los cojinetes.

Envoltura de aislamiento Pantalla de hilo de cobre Cinta helicoidal de cobre

Núcleo del cable

Aislamiento interno

U2 V2 W2PE

Convertidor

U2 V2 W2PE

Convertidor

KL

MPE

G 3 ~

L1

L3 L2

Apantallamiento concéntrico de Al/Cu

Cable monopolar, con o sin pantalla

Embarrado deconexión a tierra

principal de lainstalación



PEK

LM

G 3 ~

Conductor protector separador

Sólo se utiliza un sistema conductor PE independiente si la normativa de seguridad local no permite que la conexión a tierra del convertidor y del generador se realice únicamente a través del apantallamiento del cable. Esta solución aumenta las corrientes de los cojinetes en comparación con el cable simétrico apantallado y por lo tanto provoca un desgaste adicional.

U2 V2 W2PE

Convertidor

Armadura de acero galvanizado o de cobre

Conductor protector separador



PEK

LM

G 3 ~

57

Requisitos adicionales en EE. UU.Si no se emplea un conducto metálico, debe utilizarse cable de potencia apantallado o cable con armadura de aluminio ondulado continuo de tipo MC y con conductores de tierra simétricos para los cables de motor. En el mercado norteamericano, se acepta un cable de 600 V CA para hasta 500 V CA. Es necesario un cable de 1000 V CA por encima de 500 V CA (y menos de 600 V CA). Para convertidores con especificación superior a 100 amperios, los cables de potencia deben tener una especificación de 75 °C (167 °F).

Conducto

En los casos en los que es necesario realizar empalmes en los conductos, cubra los empalmes con un conductor de tierra unido al conducto a cada lado del empalme. Conecte los conductos también al envolvente del convertidor. Utilice conductos independientes para la alimentación de entrada, el generador, las resistencias de frenado y el cableado de control. Cuando se utiliza un conducto, no es necesario cable apantallado o cable con armadura de aluminio ondulado continuo de tipo MC. Siempre es necesario un cable de conexión a tierra exclusivo. No coloque el cableado de generador procedente de más de un convertidor en un mismo conducto.

Cable con armadura / cable de potencia apantallado

Los siguientes proveedores (sus nombres comerciales figuran entre paréntesis) proporcionan cable (de 3 fases y 3 tierras) con armadura de aluminio ondulado continuo de tipo MC y con conductores de tierra simétricos.

• Anixter Wire & Cable (Philsheath)

• BICC General Corp (Philsheath)

• Rockbestos Co. (Gardex)

• Oaknite (CLX).

Belden, LAPPKABEL (ÖLFLEX) y Pirelli, entre otros, suministran cables de potencia apantallados.

Condensadores de compensación de factor de potenciaNo conecte condensadores de compensación de factor de potencia ni absorbedores de picos en los cables de generador (entre el convertidor y el generador). No se han diseñado para ser usados con convertidores de frecuencia, y reducirán la precisión de control del generador. Pueden provocar daños permanentes en el convertidor de frecuencia o en sí mismos debido a los rápidos cambios en la tensión de salida del convertidor de frecuencia.

Si existen condensadores de compensación de factor de potencia en paralelo con la entrada trifásica del convertidor de frecuencia, verifique que los condensadores y el convertidor de frecuencia no se carguen de forma simultánea para evitar sobretensiones transitorias que podrían dañar el equipo.


58

Equipo conectado al cable de rotor

Instalación de interruptores de seguridad, contactores, cajas de conexiones, etc.Con el fin de reducir al mínimo el nivel de emisiones si hay interruptores de seguridad, contactores, cajas de conexión o equipos similares en el cable de rotor (es decir, entre el convertidor y el rotor):

• UE: instale el equipo dentro de una protección de metal con una conexión a tierra en 360 grados para los apantallamientos de los cables de entrada y de salida, o alternativamente conecte los apantallamientos de los cables juntos.

• EE. UU.: Instale el equipo dentro de una envolvente de metal de modo que el conducto o la pantalla del cable de generador discurra uniformemente sin interrupciones del convertidor de frecuencia al generador.

Conexión de bypass

ADVERTENCIA: No conecte nunca la alimentación a los terminales de salida del convertidor de frecuencia U2, V2 y W2. Si se requiere un bypaseado frecuente, emplee interruptores o contactores enclavados de forma mecánica. La tensión de red aplicada a la salida puede provocar daños permanentes en la unidad.


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Contactos de la salida de relé y cargas inductivasLas cargas inductivas (como relés, contactores, generadores) causan oscilaciones de tensión cuando se desconectan.

Los contactos de relé en la tarjeta RMIO están protegidos con varistores (250 V) contra picos de sobretensión. A pesar de ello, se recomienda encarecidamente equipar las cargas inductivas con circuitos de atenuación de ruidos (varistores, filtros RC [CA] o diodos [CC]) para minimizar las emisiones EMC en la desconexión. Si no se eliminan, las perturbaciones pueden conectar de forma capacitiva o inductiva con otros conductores en el cable de control y ocasionar un riesgo de fallo en otras partes del sistema.

Instale el componente de protección tan cerca de la carga inductiva como sea posible. No instale componentes protectores en el bloque de terminales.

Cables de tensión auxiliarLos cables de tensión auxiliar (115, 230 V, etc.) deben ser aptos para la tensión e intensidad requeridas. Se recomienda encarecidamente el uso de los tipos de cable H07V-U y H07V-R especificados en CENELEC HD 21 S2 Parte 3. Se debe suministrar un cable PE independiente.

24 V CC

230 V CA

230 V CA

Varistor

Filtro RC

Diodo

SR (NC)SR (C)SR (NA)



Salidas de relé


60

Selección de los cables de controlTodos los cables de control deberán estar apantallados.

Como norma general, el apantallado del cable de señal de control se debe conectar a tierra directamente en el ACS800-67. El extremo opuesto del apantallamiento debe dejarse desconectado o debe conectarse a tierra indirectamente mediante un condensador de alta frecuencia y alta tensión de unos pocos nanofaradios (p. ej. 3,3 nF / 3000 V). La pantalla también puede conectarse a tierra directamente por ambos extremos si se encuentran en la misma línea de conexión a tierra sin una caída de tensión significativa entre los puntos de los dos extremos.

Debe utilizarse un cable de par trenzado doblemente apantallado (véase la figura a) para las señales analógicas. Este tipo de cable también se recomienda para las señales del encoder. Emplee un par apantallado individualmente para cada señal. No utilice un retorno común para distintas señales analógicas.

Un cable con apantallamiento doble es la mejor alternativa para las señales digitales a baja tensión, pero también puede usarse un cable multipar trenzado con apantallamiento único (figura b).

Las señales analógicas y digitales deben transmitirse a través de cables apantallados separados.

Las señales controladas por relé pueden transmitirse a través de los mismos cables que las señales de entrada digital siempre que su tensión no sea superior a 48 V. Se recomienda que las señales controladas por relé sean transmitidas a través de pares trenzados.

Nunca deben mezclarse señales de 24 V CC y de 115/230 V CA en un mismo cable.

Cable de reléEl cable de relé con pantalla metálica trenzada (p. ej. ÖLFLEX LAPPKABEL, Alemania) ha sido probado y ratificado por ABB.

Cable del panel de controlSi se usa de forma remota, el cable que conecta el panel de control al convertidor no debe ser de más de 3 m (10 ft). En los kits opcionales del panel de control se utiliza el tipo de cable probado y ratificado por ABB.

Cable coaxial (para uso con Controladores Advant AC 80 / AC 800M)• 75 ohmios

• RG59, diámetro de 7 mm o RG11, diámetro de 11 mm

• Longitud máxima del cable: 300 m (1000 ft)

aCable de múltiples pares trenzados, pantalla doble

bCable de múltiples pares trenzados, pantalla única


61

Conexión de un sensor de temperatura del generador a la E/S del convertidor

ADVERTENCIA: IEC 60664 exige aislamiento doble o reforzado entre las piezas bajo tensión y la superficie de las piezas del equipo eléctrico a las que pueda accederse que sean no-conductoras o conductoras pero que no estén conectadas al conductor a tierra.

Para cumplir este requisito, puede realizarse la conexión de un termistor (y de otros componentes similares) a las entradas digitales del convertidor de frecuencia de tres modos alternativos:

1. Existe un aislamiento doble o reforzado entre el termistor y las piezas bajo tensión del generador.

2. Los circuitos conectados a todas las entradas analógicas y digitales del convertidor de frecuencia están protegidos contra contactos y aislados con aislamiento básico (el mismo valor de tensión que el circuito de potencia del convertidor) de otros circuitos de baja tensión.

3. Se utiliza un relé de termistores externo. El aislamiento del relé debe tener la especificación para el mismo valor de tensión que el circuito de potencia del convertidor de frecuencia. Para la conexión, véase el Manual de firmware correspondiente.

Recorrido de los cablesEl cable de rotor debe instalarse apartado de otros recorridos de cables. Con varios convertidores de frecuencia, los cables de rotor pueden tenderse en paralelo, uno junto a otro. Se recomienda que el cable de rotor, el cable de red de alimentación y los cables de control se instalen en bandejas separadas. Debe evitarse que el cable de rotor discurra en paralelo a otros cables durante un trayecto largo, para reducir las interferencias electromagnéticas producidas por los cambios rápidos en la tensión del rotor.

En los puntos en que los cables de control deban cruzarse con los cables de la red de alimentación o los de rotor, asegúrese de que lo hacen en un ángulo lo más cercano posible a los 90 grados. Por el convertidor no deberán pasar otros cables adicionales.

Las bandejas de cables deben presentar una buena conexión eléctrica entre sí y respecto a los electrodos de conexión a tierra. Pueden usarse sistemas con bandejas de aluminio para nivelar mejor el potencial.

A continuación se muestra un diagrama del recorrido de los cables.


62

Conductos para cables de control

90° mín. 500 mm (20 in)

Cable de rotor Cable de red de alimentación

Cables de control

mín. 300 mm (12 in)

mín. 200 mm (8 in)

mín. 300 mm (12 in)

Cable de rotor

Cable de red de alimentación

Convertidor

230 V24 V24 V 230 V

Introduzca los cables de control de 24 V y 230 V por conductos separados en el armario.

No se permite a menos que el cable de 24 V esté aislado para 230 V o aislado con un revestimiento de aislamiento para 230 V.


63


Contenido de este capítuloEste capítulo describe el procedimiento de instalación eléctrica del ACS800-67.

ADVERTENCIA: Sólo se permite a los electricistas cualificados llevar a cabo las tareas descritas en este capítulo. Deben observarse las Instrucciones de seguridad que aparecen en las primeras páginas del presente manual. El incumplimiento de estas instrucciones puede causar lesiones o la muerte.

ADVERTENCIA: Durante el procedimiento de instalación deben extraerse temporalmente los módulos del convertidor y del filtro LCL del armario. Los módulos son pesados y tienen un centro de gravedad elevado. Tenga cuidado al manipular los módulos. Para minimizar el riesgo de vuelco, mantenga extendidas las patas de apoyo de los módulos del convertidor siempre que los extraiga del armario.


64

Comprobación del aislamiento del conjuntoEl aislamiento de cada convertidor de frecuencia se ha comprobado entre el circuito de potencia y el chasis (2500 V rms a 50 Hz durante 1 segundo) en fábrica.

Proceda del modo siguiente para comprobar el aislamiento del conjunto.

ADVERTENCIA: Compruebe el aislamiento antes de conectar el convertidor de frecuencia a la red. Asegúrese de que el convertidor de frecuencia esté desconectado de la red.

Cable de rotor• Compruebe que todos los cables de rotor estén desconectados de los terminales

de salida del convertidor de frecuencia.

• Mida las resistencias al aislamiento del cable de rotor y el rotor entre las distintas fases y el dispositivo de protección de tierra (PE) a una tensión de medición de 1 kV CC. La resistencia de aislamiento debe ser superior a 1 Mohmio.

Embarrado de CC• Mida la resistencia entre cada embarrado de CC y el dispositivo de protección a

tierra usando un multímetro.

• Mida la resistencia entre cada uno de los embarrados de CC usando un multímetro.

PE

ohmioG R > 1 Mohmio

PE

ohmio

R > 100 kΩ+

-

+

-

-

R = ∞ o aumenta gradualmente, según el tipo de multímetro

+

-

+

-

+ohmio


65

Embarrados de CC y CA• Cortocircuite el embarrado de CC en forma de L de los módulos del convertidor.

• Cortocircuite el embarrado de CA en forma de L del filtro LCL.

• Utilice una tensión de medición de 1 kV CC para medir las resistencias de aislamiento entre el embarrado de CC y el bastidor del convertidor y entre el embarrado de CA y el bastidor del convertidor. La resistencia de aislamiento debe ser superior a 1 Mohmio.

Conexiones de red de alimentación y de rotor

Diagrama de conexionesEl diagrama siguiente señala las conexiones eléctricas principales a modo de ejemplo.

*Nótese que el interruptor-seccionador con fusibles no siempre se incluye en la entrega.

Las conexiones de la red de alimentación y del rotor están situadas tras los módulos de potencia. La siguiente figura muestra los conectores del interior del armario.

Se puede conectar el cable de tierra de protección al embarrado PE con cualquier perno libre. Nótese que los pernos señalados son pernos de montaje del embarrado PE y no se destinan a la conexión de cables PE.

Embarrado de CAEmbarrado de CC

PE

~

=

L1

L2

L3

K1

Interruptor-seccionador con fusibles*


66

Conector rápido

L1, L2, L3 = embarrado de entradaU2, V2, W2 = embarrado de salida

Ejemplo decableado de rotor


67

Todos los módulos del convertidor del lado del rotor (a continuación se muestran dos) deben conectarse en paralelo. Se recomienda que las características físicas (tipo de cable, sección transversal y longitud) del cableado que discurre desde los módulos del convertidor del lado de rotor hasta el rotor sean idénticas. También es posible emplear puentes de conexión para conectar los cables de salida de un convertidor del lado de rotor con otro (y después con el rotor), aunque no es recomendable.

Los tipos de cable recomendados se indican en el capítulo Planificación de la instalación eléctrica.

U2V2W2

PE

U2V2W2

G3~

K

ML

PE


U2V2W2

PE

U2V2W2

G3~

K

ML

PE


PE


U2V2W2

U2V2W2

G3~

K

ML

PE


68

Procedimiento de conexión

ADVERTENCIA: Ponga extremo cuidado cuando mueva un módulo de convertidor o de filtro dotado de ruedas. Los módulos son pesados y tienen un centro de gravedad elevado. Si no se manipulan con cuidado pueden volcarse con facilidad.

Extraiga cada módulo del armario del modo siguiente:(1) Abra las puertas del armario.(2) Retire la protección que cubre la parte superior del armario.

Módulos del convertidor:(3) Abra la cubierta transparente de la parte anterior del módulo y desconecte los cables de fibra óptica. Aparte los cables.(4) Desconecte el embarrado de CC en forma de L de la parte superior del módulo del convertidor: afloje los dos tornillos de fijación superiores (4a), pero no los extraiga. Extraiga los dos tornillos inferiores (4b).(5) Desconecte el bloque de terminales situado junto al embarrado de CC.

(6) Extraiga los dos tornillos de fijación del módulo (6a) de la parte superior. En la base del módulo, afloje los dos tornillos de fijación (6b), pero no los extraiga; levante el soporte (6c) y fíjelo con dos tornillos (6d).(7) Sujete la rampa del módulo al gancho de la base del armario.(8) Extraiga el módulo del armario con cuidado, apoyándolo en la rampa. Asegúrese de que los cables no se enganchen.

2

3

5

4

4a4b

6a

6b

6c 8

7

6d


69

(9) Extienda las patas de apoyo del módulo. Mantenga las patas extendidas hasta que vaya a introducir el módulo de nuevo en el armario.

Módulo del filtro LCL:(10) Desconecte el embarrado de CA en forma de L de la parte superior del módulo del filtro: afloje los tres tornillos de fijación superiores (10a), pero no los extraiga. Extraiga los tres tornillos inferiores (10b). (11) Desconecte el bloque de terminales situado junto al embarrado de CA.(12) Extraiga los dos tornillos de fijación del módulo de la parte superior.(13) Extraiga el ventilador: desconecte el enchufe del cableado del ventilador (13a). Extraiga el tornillo de fijación (13b). Extraiga el ventilador deslizándolo por las guías (13c).(14) Retire los cuatro tornillos de fijación de la base del módulo.(15) Sujete la rampa del módulo al gancho de la base del armario.(16) Extraiga el módulo del armario con cuidado, apoyándolo en la rampa.

Introduzca los cables en el armario.

Corte los cables para que tengan la longitud adecuada.

Pele los cables y conductores.

Trence las pantallas de los cables y conéctelas al embarrado PE (tierra) del armario.

Conecte los conductores/cables de tierra sueltos al embarrado PE del armario.

Conecte los conductores de fase a los terminales de salida (U2, V2, W2) y de entrada (L1, L2, L3). Véase el apartado Terminales de cable en el capítulo Datos técnicos.

9b9a

15

12

16

14

11

13c

10b 13a

13b

10a


70

Conexiones de controlLa unidad instalada en armario se controla mediante los dispositivos de control locales montados en el bastidor deslizante. Véanse los apartados Disposición del armario y Diagrama de conexión entre tarjetas del capítulo Descripción del hardware. No se requieren conexiones de control adicionales. Sin embargo, es posible:

• detener la unidad mediante un botón de paro de emergencia externo (si la unidad dispone de un botón de paro de emergencia local, los botones externos se pueden conectar en serie)

• leer las indicaciones de fallos a través de una salida de relé

• comunicarse con la unidad mediante una interfaz de comunicación serie.

Véanse los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor para las conexiones de control y los terminales de conexión por defecto.

Para acceder a la unidad de control:

• Abra la puerta del armario de la unidad de control.

• Presione ligeramente el tirador que se encuentra en el lateral de la unidad de control y extraiga la unidad del armario.

• Versiones que disponen de un tornillo de fijación en el bastidor de extracción: extraiga el tornillo de fijación.

Nota: Cuando el convertidor está funcionando el tornillo de fijación debe estar en su lugar.

Inserte cada módulo en el armario del modo siguiente: (1) Acerque el módulo a la rampa. Con los módulos del convertidor, repliegue las patas de apoyo del módulo.(2) Empuje el módulo hacia el interior del armario.(3) Vuelva a atornillar los tornillos de fijación de la parte superior del módulo. Vuelva a conectar el embarrado y los cables (bloque de terminales, cables de fibra óptica).(4) Retire la rampa de extracción.(5) Con los módulos de convertidor, gire el soporte de fijación a la posición invertida y apriete los tornillos. Con el módulo del filtro LCL, apriete los cuatro tornillos de fijación de la parte inferior del módulo del filtro y vuelva a conectar el ventilador.(6) Vuelva a colocar la protección de la parte superior del armario.(7) Cierre las puertas.(8) En el generador, conecte los cables conforme a las instrucciones del fabricante del generador. Preste especial atención al orden de las fases.


71

Para volver a colocar la unidad de control en el armario:

• presione ligeramente el tirador que se encuentra en la parte posterior de la unidad.

• Cierre la puerta del armario de la unidad de control.

Procedimiento de conexión• Introduzca los cables en el armario por debajo de la unidad de control. Siempre

que sea posible, utilice la canalización para cables del armario. Utilice manguitos si los cables se colocan en contacto con bordes afilados. No permita que el cable esté muy tirante en la bisagra para que la unidad de control pueda extenderse por completo. Ate los cables a las abrazaderas para protegerlos contra tirones.

• Corte los cables para que tengan la longitud adecuada. Pele los cables y conductores.


72

• Trence las pantallas de los cables y conéctelas al terminal de tierra más próximo al bloque de terminales. La porción expuesta de los cables debe ser lo más corta posible.

• Conecte los conductores a los terminales correspondientes (consulte los diagramas de circuitos suministrados con la unidad).

Regleta de terminalesLas conexiones al sistema de control del convertidor para turbinas eólicas se realizan mediante una regleta de terminales 1X ubicada en la pared inferior derecha de la sección de control.

Regleta de terminales


73

Unidad de control NDCU-33Cx/RDCU-12CA continuación se muestran los conectores de la unidad de control del convertidor del lado de rotor NDCU-33Cx (compuesta por las tarjetas NIOC-02C y AM33C) y la unidad de control del lado de red RDCU-12C (que incluye la tarjeta RMIO-12C). Consulte el documento Manual de hardware de la unidad de control del convertidor de frecuencia RDCU-02(C) [3AFE64636324 [inglés)] para obtener más información acerca de la unidad de control RDCU.

X20

X21

X22

X23

X25

X26

X27

X39

X34

X32

X33

X57X68

J1

X31

NDCU-33Cx RDCU-12C

X201 VREF2 GND

X21

1 VREF2 GND3 AI1+4 AI1-5 AI2+6 AI2-7 AI3+8 AI3-9 AO1+10 AO1-11 AO2+12 AO2-

X22

1 DI12 DI23 DI34 DI45 DI56 DI67 +24 V8 +24 V9 DGND10 DGND11 DIIL

X231 +24 V2 GND

X251 RO12 RO13 RO1

X261 RO22 RO23 RO2

X271 RO32 RO33 RO3


74

Módulo opcional de comunicación DDCS 3: RDCO

RMIO X39 parala conexión del

panel de control

Módulo opcional 1

Terminales de E/S extraíbles

Módulo opcional 2

Indicadores LED

Entrada dealimentación de

24 V CCBus óptico a la tarjeta AINT/NINT (o unidad de distribución)

RDCU-12C


75

Unidad de medición de tensión y corriente NUIM-61C/NUIM-10CA continuación se muestran los conectores de la unidad de medición de tensión y corriente NUIM-61C. Para obtener más información, véase el Manual de firmware del convertidor de frecuencia para turbinas eólicas ACS800-67 [3AFE68392462 (inglés)].


76


77


Lista de comprobaciónCompruebe la instalación mecánica y eléctrica del convertidor de frecuencia antes de la puesta en marcha. Repase la lista de comprobación siguiente junto con otra persona.

INSTALACIÓN MECÁNICA: Compruebe que...

exista suficiente espacio libre alrededor de la unidad. Véase el capítulo Datos técnicos: Espacio libre necesario.

las condiciones de funcionamiento estén dentro de los límites permitidos. Véase el capítulo Datos técnicos: Especificaciones IEC y Condiciones ambientales.

la unidad esté adecuadamente fijada sobre una base no inflamable. Véase el capítulo Instalación mecánica.

el aire de refrigeración circule libremente.

si se han retirado los cáncamos, se hayan vuelto a apretar los pernos para mantener el grado de protección del armario.

si se instala la unidad en una góndola, el techo aguante. Véase el capítulo Instalación mecánica: Soporte del techo.

INSTALACIÓN ELÉCTRICA: Compruebe que…Véase el capítulo Instalación eléctrica: Planificación de la instalación eléctrica.

el rotor y el equipo accionado estén listos para la puesta en marcha.

el convertidor disponga de la conexión a tierra adecuada.

la tensión de alimentación (alimentación de entrada) coincida con la tensión nominal de entrada del convertidor de frecuencia.

las conexiones a red (alimentación de entrada) de L1, L2 y L3 y sus pares de apriete sean correctos.

los fusibles de alimentación (alimentación de entrada) y el seccionador adecuados estén instalados.

las conexiones del rotor en U2, V2 y W2 y sus pares de apriete sean correctos.

el recorrido del cable de rotor se mantenga lejos de otros cables.

los ajustes del transformador de tensión sean correctos.

las conexiones del estátor sean correctas.

todos los manguitos conductores sin utilizar de las entradas de cables estén atados con bridas para cables.

no haya condensadores de compensación del factor de potencia en el cable de rotor.

las conexiones de control externo en el convertidor sean correctas.

las mediciones de tensión y corriente (conectadas a la tarjeta NUIM) sean correctas.

las conexiones del cable del módulo del interfaz del encoder NTAC (incluyendo las fases) sean correctas. Véase la Guía de instalación y puesta en marcha de módulos E/S NTAC/NDIO/NAIO [3AFY58919730 (inglés)].


78

no haya herramientas, objetos extraños ni polvo debido a perforaciones en la parte superior de los módulos, dentro de los módulos o dentro del armario.

no haya sustancias extrañas cerca ni debajo del armario, ya que los ventiladores de refrigeración podrían impulsarlas hacia el interior del armario.

si hay un conducto de cables debajo del armario, se evite la circulación de aire desde el conducto mediante placas alrededor de las entradas de cables.

no haya humedad condensada ni hielo en el interior o sobre la unidad. Si se detecta humedad condensada o hielo, utilice calefactores externos para evaporarlos.

las conexiones del embarrado de CC en forma de L (de los módulos del convertidor) y sus pares de apriete sean correctos.

exista suficiente espacio entre los dos tornillos y pernos inferiores del embarrado de CC en forma de L (de los módulos del convertidor) y el bastidor del módulo. Utilice un espejo para comprobarlo. El espacio vacío debe ser > 13 mm.

los conectores del terminal X50 de los módulos estén en su sitio y sus conexiones sean correctas.

los cables de fibra óptica no estén dañados y sus conexiones sean correctas (es decir, que los transmisores estén conectados a los receptores y viceversa):- El cable azul está conectado al conector gris oscuro de la unidad de control.- El cable negro está conectado al conector gris claro de la unidad de control.

las resistencias de aislamiento sean correctas. Véase el capítulo Instalación eléctrica: Comprobación del aislamiento del conjunto.

las conexiones del cable de paro de emergencia sean correctas.

si se utilizan otros cables externos, éstos se hayan conectado por ambos extremos y los cables no causen ningún daño ni peligro cuando la unidad está conectada.

todas las protecciones y cubiertas se encuentren en su lugar.


79

Puesta en marcha

Contenido de este capítuloEste capítulo describe el procedimiento de puesta en marcha del convertidor de frecuencia. La instalación del sistema del convertidor debe comprobarse antes de la puesta en marcha. Véase el capítulo Lista de comprobación de la instalación.

Procedimiento de puesta en marchaAcción Información adicional

ADVERTENCIA: La tarea descrita en este capítulo debe realizarla exclusivamente un electricista cualificado. Deben observarse las Instrucciones de seguridad de las primeras páginas de este manual. El incumplimiento de estas instrucciones de seguridad puede producir lesiones o la muerte.ADVERTENCIA: Asegúrese de que el seccionador del transformador de alimentación está bloqueado, es decir, no hay tensión ni es posible suministrar tensión al convertidor de manera inadvertida. Realice una medición para comprobar que no haya tensión.Asegúrese de que el estátor del generador está aislado de la alimentación. Se recomienda encarecidamente cerrar el freno mecánico del generador.

Comprobaciones básicas con la tensión desconectadaSi la unidad está equipada con un interruptor automático en bastidor abierto, compruebe los límites de disparo por intensidad del interruptor (ajustados de fábrica).Regla generalVerifique que se cumpla la condición de selectividad, es decir, que el interruptor dispare a una intensidad inferior a la del dispositivo de protección de la red de alimentación, y que el límite sea lo bastante elevado para no provocar disparos innecesarios durante el pico de carga del circuito de CC intermedio al arrancar. Límite de corriente de larga duraciónComo regla aproximada, debe ajustarse a la corriente de CA asignada del módulo.Límite de pico de corrienteComo regla aproximada, debe ajustarse a un valor entre 3 y 4 veces la corriente de CA asignada del módulo.

Dispositivo opcional. Consulte los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

Compruebe los ajustes de los relés e interruptores/conmutadores de los circuitos auxiliares.

Dispositivos opcionales. Consulte los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

Desconecte todos los cables de 230/115 V CA sin terminar o sin verificar entre los bloques de terminales y el exterior del equipo.

Compruebe los medios de paro de la unidad.¿Es posible detener la rotación de la máquina accionada en caso de necesidad? Compruebe los frenos mecánicos.

.

Puesta en marcha

80

Anote los siguientes datos en el sistema del convertidor para futuras consultas. Anote cualquier desviación con respecto a los documentos de la entrega.• Datos de la placa de características del generador, el encoder y el ventilador de refrigeración. • Velocidades máximas y mínimas.• Factor de escalado de la velocidad, relación de transmisión, etc.• Tiempos de aceleración y deceleración.• Compensación de la inerciaCompruebe que los interruptores automáticos y los interruptores de protección del circuito de alimentación del ventilador de refrigeración estén cerrados.

Consulte los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

Localice la unidad de distribución PPCS (APBU-xx). Active la batería de reserva de la memoria encendiendo el actuador 6 del interruptor S3 (sólo con módulos del lado del rotor conectados en paralelo).

Por defecto, la batería de reserva de la memoria se apaga para ahorrar batería.

Conexión de tensión a los terminales de entrada y al circuito auxiliar

ADVERTENCIA: Cuando los terminales de entrada reciben tensión, esta tensión también puede transmitirse a los circuitos auxiliares del convertidor de frecuencia.ADVERTENCIA: Nunca retire ni inserte fusibles de CC del bus de CC del convertidor cuando el contactor principal esté cerrado (el embarrado de CC está bajo tensión).Verifique que la tensión pueda suministrarse con seguridad. Compruebe que:• no haya nadie trabajando con la unidad o con circuitos conectados desde el exterior a los armarios• las puertas del armario estén cerradas.

Desconecte los cables de tensión auxiliar que discurren desde los bloques terminales al exterior del equipo y que aún no hayan sido comprobados. Desconecte también cualquier cableado incompleto.

Desconecte el bus de comunicación entre el sistema del convertidor y cualquier otro sistema de control superior.

Consulte los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

Asegúrese de que el contactor principal / interruptor automático en bastidor abierto no puede conectarse de forma inadvertida por control remoto.

Prepárese para activar el interruptor principal del transformador de alimentación en caso de que ocurra alguna anomalía.

Cierre el interruptor principal del transformador de alimentación. Los terminales de entrada del sistema del convertidor ya están excitados.

Cierre el interruptor de conexión/desconexión del circuito auxiliar. El circuito de tensión auxiliar ya está excitado.

Acción Información adicional

Puesta en marcha

81

Puesta en funcionamiento de la unidad de alimentaciónSi el convertidor está equipado con un armario de fusibles de entrada (opcional), cierre los interruptores con fusibles.

Dispositivos opcionales. Consulte los diagramas de circuitos suministrados con el convertidor.

Cierre el interruptor de desconexión de la unidad de alimentación (rectificador).

En unidades con contactores de línea, la unidad de alimentación carga los condensadores de control del contactor (3 s en el primer arranque).La unidad de alimentación efectúa una comprobación del estado de fallo.

Cierre el contactor y arranque la unidad de alimentación. Véase el Manual de firmware adecuado.

Configuración del programa de aplicaciónSiga las instrucciones del Manual de firmware adecuado para poner en marcha el convertidor de frecuencia y ajustar sus parámetros.

Comprobaciones con cargaCompruebe que los ventiladores de refrigeración de los módulos del convertidor del lado de la red y del lado del rotor giren libremente en dirección correcta.

El ventilador gira sin ruido en la dirección que indica la flecha de la cubierta del ventilador (en el sentido de las agujas del reloj).

Compruebe que el ventilador del módulo del filtro LCL gire libremente en el sentido de las agujas del reloj.

El ventilador funciona sin ruido.

Compruebe el correcto funcionamiento de los circuitos de paro de emergencia desde cada lugar de manejo.

Acción Información adicional

Puesta en marcha

82

Puesta en marcha

83

Mantenimiento

Contenido de este capítuloEste capítulo contiene una tabla de intervalos de mantenimiento, instrucciones de mantenimiento y las descripciones de los LED.

Instrucciones de seguridadSólo podrá llevar a cabo el mantenimiento un electricista cualificado.Antes de empezar a trabajar en el convertidor de frecuencia,

• el estátor del generador y la entrada de la red de alimentación del ACS800-67 deben estar aislados de la red de alimentación. También se recomienda encarecidamente bloquear el rotor del generador usando un freno mecánico.

• apague cualquier tensión conectada a los terminales de E/S

• espere 5 minutos para que se descarguen los condensadores del circuito intermedio

• abra las puertas del armario

• verifique que no existan tensiones peligrosas midiendo la tensión de los terminales de entrada y los terminales del circuito intermedio.

Intervalos de mantenimientoSi se instala en un entorno apropiado, la convertidor de frecuencia requiere muy poco mantenimiento. En esta tabla se enumeran los intervalos de mantenimiento rutinario recomendados por ABB.

Intervalo Actuación de mantenimiento Instrucción

Cada 6 a 12 meses (en función de la carga de polvo en el entorno)

Comprobación de la temperatura y limpieza del disipador

Véase el apartado Disipadores.

6 meses después de la puesta en marcha y cada 2 años a partir de ese momento

Comprobación de que las conexiones de la regleta de terminales estén apretadas

Cada año Sustitución del filtro del aire

Véase el apartado Comprobación y sustitución de los filtros de aire.

Cada 3 añosComprobación y limpieza de las conexiones de potencia

Véase el apartado Conexiones de potencia.

Cada 6 años Sustitución del ventilador de refrigeración Véase el apartado Ventiladores de refrigeración.

Mantenimiento

84

Cada 6 años Unidad de distribución APBU - Renovación de la batería de reserva de la memoria (sólo con módulos del lado del rotor conectados en paralelo).

Localice la unidad APBU. Desconecte la alimentación de la unidad.Retire la cubierta. Sustituya la batería por otra de tipo CR 2032.

Mantenimiento

85

Comprobación y sustitución de los filtros de aire1. Lea y repita los pasos descritos anteriormente en Instrucciones de seguridad.

2. Abra las puertas del armario.

3. Compruebe los filtros de aire y sustitúyalos si es necesario (consulte en el capítulo Datos técnicos los tipos de filtros correctos).

Es posible acceder a los filtros de entrada (puerta) retirando la(s) presilla(s) en la parte superior de la rejilla (3a), levantándola (3b) y extrayéndola de la puerta (3c).

Es posible acceder al filtro de aire del módulo retirando los tornillos (3d) y extrayendo el filtro de aire (3e).

4. Compruebe la limpieza del armario. Si es necesario, limpie el interior del armario con un cepillo suave y una aspiradora.

5. Cierre las puertas del armario.

3a

3b

3c

3d

3e

Mantenimiento

86

Conexiones de potencia

ADVERTENCIA: Ponga extremo cuidado cuando mueva un módulo de convertidor o de filtro dotado de ruedas. Los módulos son pesados y tienen un centro de gravedad elevado. Si no se manipulan con cuidado pueden volcarse con facilidad.

1. Lea y repita los pasos descritos anteriormente en Instrucciones de seguridad.


3. Extraiga un módulo del armario como se describe en el apartado Procedimiento de conexión del capítulo Instalación eléctrica.

4. Compruebe el apriete de las conexiones de cable en el conector rápido. Utilice la tabla de pares de apriete del capítulo Datos técnicos.

5. Limpie todas las superficies de contacto del conector rápido y aplique una capa de un compuesto para juntas adecuado (por ejemplo, Isoflex® Topas NB 52, de Klüber Lubrication) sobre ellas.

6. Vuelva a insertar el módulo.

7. Repita los pasos 3 a 6 para el resto de módulos.

Ventiladores de refrigeraciónLa vida de servicio del ventilador depende del tiempo de funcionamiento del mismo, de la temperatura ambiente y de la concentración de polvo. Cada módulo cuenta con su propio ventilador de refrigeración. ABB pone recambios a su disposición. No utilice recambios distintos a los especificados por ABB.

El programa de aplicación controla el tiempo de funcionamiento del ventilador de refrigeración de los módulos del convertidor del lado de la red. Consulte el Manual de firmware adecuado acerca de la señal actual que indica el tiempo de funcionamiento.

El fallo del ventilador puede predecirse gracias al ruido cada vez mayor que producen los cojinetes del ventilador y al aumento gradual de la temperatura del disipador, a pesar de las operaciones de limpieza del mismo. Se recomienda sustituir el ventilador en cuanto aparezcan estos síntomas.

Mantenimiento

87

Sustitución del ventilador del módulo del convertidor1. Lea y repita los pasos descritos anteriormente en Instrucciones de seguridad.


3. Desconecte enchufe del cableado del ventilador (1).

4. Extraiga los tornillos de fijación (2).

5. Extraiga el ventilador deslizándolo por las guías (3).

6. Instale un ventilador nuevo en el orden inverso.

3

2

1

Mantenimiento

88

Sustitución del ventilador del filtro LCL1. Lea y repita los pasos descritos anteriormente en Instrucciones de seguridad.


3. Desconecte enchufe del cableado del ventilador (1).

4. Extraiga el tornillo de fijación (2).

5. Extraiga el ventilador deslizándolo por las guías (3).

6. Instale un ventilador nuevo en el orden inverso.

DisipadoresLas aletas de los disipadores de los módulos de potencia acumulan polvo del aire de refrigeración. El módulo genera advertencias y fallos por exceso de temperatura si los disipadores no están limpios. En un entorno "normal" (ni polvoriento ni limpio) los disipadores deberían comprobarse cada año y en un entorno polvoriento, con mayor frecuencia.

Cuando sea necesario, limpie los disipadores de la siguiente manera:

1. Extraiga el ventilador de refrigeración (véase el apartado Ventiladores de refrigeración).

2. Aplique aire comprimido limpio y seco de abajo a arriba y, de forma simultánea, utilice una aspiradora en la salida de aire para captar el polvo. Nota: Evite la penetración de polvo en el equipo adyacente.

3. Vuelva a instalar el ventilador de refrigeración.

1

2

3

Mantenimiento

89

CondensadoresLos módulos del convertidor emplean diversos condensadores de película. Su vida de servicio depende del grado de utilización del convertidor, de la carga y de la temperatura ambiente. La vida de los condensadores puede prolongarse reduciendo la temperatura ambiente.

No es posible predecir el fallo de un condensador. El fallo de un condensador suele ir seguido de daños en la unidad y de un fallo de fusibles del cable de alimentación, o de un disparo por fallo. Contacte con ABB si se sospecha la existencia de un fallo de condensador.

Sustitución de un condensadorContacte con un representante de servicio de ABB.

Otras acciones de mantenimiento

Sustitución del módulo de potenciaPara sustituir los módulos de potencia, siga las instrucciones acerca de la extracción y la reinstalación de módulos del apartado Procedimiento de conexión del capítulo Instalación eléctrica.

LEDEn esta tabla se describen los LED.

Ubicación LED Cuando el LED está iluminadoRMIO-12

V30 Rojo Convertidor en estado de fallo.V22 Verde La alimentación de 5 V en la tarjeta es correcta.

Soporte de montaje del panel de controlRojo Convertidor en estado de fallo.Verde La fuente de alimentación principal de 24 V CC para el

panel de control y la tarjeta RMIO es correcta.AINT-14

V203 Verde La alimentación de 5 V en la tarjeta es correcta.V309 Verde El funcionamiento del convertidor está activado.V310 Rojo Prevención de puesta en marcha imprevista activa.V311 Verde La alimentación de 24 V de los controladores de puerta

es correcta.AITF-01C*

V203 Verde La alimentación de 5 V en la tarjeta es correcta.V309 Verde El funcionamiento del convertidor está activado.V310 Rojo Prevención de puesta en marcha imprevista activa.V311 Verde La alimentación de 24 V de los controladores de puerta

es correcta.AFIN-01

V13 Verde La alimentación de 5 V en la tarjeta es correcta.V14 Verde El convertidor está en funcionamiento.V15 Amarillo El interruptor térmico del motor está activo (abierto).

Mantenimiento

90

V16 Rojo Sobreintensidad del motor.APOW-11

V16 Verde La tensión de salida de 24 V está activada.AMC-33**

F Rojo Fallo interno. EL LED está encendido durante el arranque del programa.

R Verde No se usa con la versión actual del software.M Verde La señal de restauración está activada.P Verde La tensión auxiliar es correcta.T1...T2 Amarillo Los canales DDCC CH0 (T1) y CH3 (T2) están

recibiendo datos.S0 Amarillo

(parpadea)El programa de aplicación está en funcionamiento.

S1 Amarillo No se usa con la versión actual del software.APBU-44

V18 A (superior)

Verde La tensión de alimentación de 3,3 V es correcta.

V18 B (inferior)

Verde La tensión de la batería de reserva es correcta. El LED no indica si falta una batería ni si el interruptor de conexión/desconexión de la batería está apagado en la versión D o anterior de la tarjeta APBU.

V19 A (superior)

Amarillo El canal principal (CNTL) está enviando datos.

V19 B (inferior)

Amarillo El canal principal (CNTL) está recibiendo datos.

NPBU-42V5 Verde La tensión lógica de 5 V es correcta (la restauración está

inactiva).V13 Verde El canal AMC está recibiendo datos.V8 Verde El canal AMC está enviando datos.V20-23 Verde El canal INT CH1...4 está recibiendo datos.V18 Rojo Fallo de configuración interna.V24, V26 Rojo Sólo para pruebas.

* Situado en la unidad de crowbar activo ACBU-A1.** Situado en la unidad NDCU-33.

R P T2S1S0

F M T1S3S2

Mantenimiento

91

Datos técnicos

Contenido de este capítuloEste capítulo contiene las especificaciones técnicas del convertidor de frecuencia, por ejemplo, las especificaciones, los tamaños de bastidor y los requisitos técnicos, las disposiciones para cumplir los requisitos relativos a CE y otros marcados y la información de garantía.

Tipos de módulos de convertidor y de filtroLos tipos de convertidor de frecuencia para turbinas eólicas ACS800-67 se indican en la siguiente tabla.

Especificaciones IECA continuación se facilitan las especificaciones IEC para el ACS800-67 con fuentes de alimentación de 50 Hz y 60 Hz. Los símbolos se describen a continuación de la tabla.

Especificaciones IEC del convertidor del lado de la red

Especificaciones IEC del convertidor del lado del rotor

ACS800-67 Convertidor del lado de la red Convertidor del lado del rotor Filtro LCL

Tipo Bastidor Tipo Bastidor Tipo

-0480/0580-7 ACS800-104-0580-7 R8i ACS800-104-0580-7 R8i ALCL-1x-x

-0480/0770-7 ACS800-104-0580-7 R8i ACS800-104-0770-7 2xR8i ALCL-1x-x

-0480/1160-7 ACS800-104-0580-7 R8i ACS800-104-1160-7 2xR8i ALCL-1x-x

ACS800-104 Bastidor

Especificaciones nominales Uso sin sobrecarga

Uso en sobrecarga ligera

Uso en trabajo pesado

Disipa-ción de calor

Icont.max

A (CA)Icont.max

A (CC)Imax

A (CC)SNkVA

Pcont.max

kW (CC)I2N

A (CC)PN

kW (CC)I2hd

A (CC)Phd

kW (CC) kWTensión de alimentación trifásica: 690 V

-0580-7 R8i 400 485 726 478 473 466 454 363 354 14,6* Incluido un filtro ALCL-15-7 LCL.

ACS800-104 Bastidor

Especificaciones nominales

Uso sin sobrecarga

Uso en sobrecarga ligera

Uso en trabajo pesado

Disipa-ción de calor

Icont.max

A (CA)Imax

A (CA)Pcont.max

kW (CA)I2N

A (CA)PN

kW (CA)I2hd

A (CA)Phd

kW (CA) kWTensión de alimentación trifásica: 690 V -0580-7 R8i 486 727 450 467 450 364 315 7,4-0770-7 2×R8i 645 965 605 620 605 482 384 10,0-1160-7 2×R8i 953 1425 900 914 900 713 630 14,4

Datos técnicos

92

Símbolos

DerrateoLa capacidad de carga (intensidad y potencia) se reduce si la altitud del lugar de instalación supera los 1000 metros (3300 ft), o si la temperatura ambiente supera los 40 °C (104 °F).

Derrateo por temperatura

En el rango de temperatura de +40 °C (+104 °F) a +50 °C (+122 °F), la intensidad nominal de salida se reduce en un 1% por cada 1 °C (1,8 °F) adicional. La intensidad de salida se calcula multiplicando la intensidad indicada en la tabla de especificaciones por el factor de derrateo.

Ejemplo: Si la temperatura ambiente es de 50 °C (+122 °F), el factor de derrateo es 100% - 1 · 10 °C = 90% o 0,90. La intensidad de salida será de 0,90 × I2N o 0,90 × I2hd.

Nota: La especificaciónIcontmax no se permite por encima de 40 °C (104 ° F).

Derrateo por altitud

En altitudes de 1000 a 4000 m (3300 a 13 123 ft) sobre el nivel del mar, el derrateo es del 1% por cada 100 m (328 ft). Para lograr un derrateo más preciso, utilice la herramienta para PC DriveSize. Si el lugar de instalación está a una altitud superior a 2000 m (6600 ft) sobre el nivel del mar, contacte con su oficina o representante local de ABB para más información.

Dimensiones, ruido, características de refrigeración de los módulos

Véanse también los dibujos de dimensiones específicos de la entrega.

Especificaciones nominalesIcont.max Intensidad de salida eficaz continua. Sin capacidad de sobrecarga a 40 °C.Imax Intensidad de salida máxima. Permitida durante 10 segundos en el arranque o mientras lo

permita la temperatura del convertidor.Especificaciones típicas para el uso sin sobrecargaPcont.max Potencia típica de salida del convertidor.Especificaciones típicas para el uso en sobrecarga ligera (capacidad de sobrecarga del 10%)I2N Intensidad eficaz continua. Se permite una sobrecarga del 10% durante 1 minuto cada 5

minutos.PN Potencia típica de salida del convertidor.Especificaciones típicas para el uso en trabajo pesado (capacidad de sobrecarga del 50%)I2hd Intensidad eficaz continua. Se permite una sobrecarga del 50% durante 1 minuto cada 5

minutos.Phd Potencia típica de salida del convertidor.

Unidad Bastidor Alturamm (in)

Anchuramm (in)

Profundidadmm (in)

Pesokg (lbs)

Nivel de ruidodBA

Flujo de airem3/h (ft3/min)

Convertidor del lado de la red

R8i 1397 (55) 235 (9,25) 596 (23,46) 150 (330) 72 1280 (750)

Convertidor del lado del rotor

R8i 1397 (55) 235 (9,25) 596 (23,46) 150 (330) 72 1280 (750)

Convertidor del lado del rotor 2×R8i 1397 (55) 2x235 (2x9,25) 596 (23,46) 300 (660) 74 2560 (1510)

Filtro LCL (ALCL-1x-x) - 1397 (55) 240 (9,45) 199 (7,83) 180 (397) - 400 (236)

%°C

Datos técnicos

93

Fusibles principales de CALos fusibles principales de CA son opcionales y se deben instalar independientemente. Los tipos Bussmann adecuados se enumeran a continuación. También se pueden utilizar fusibles equivalentes de otros fabricantes.

Fusibles de CCLos fusibles de CC (fabricados por Bussmann) utilizados en el ACS800-67 aparecen relacionados a continuación. Todos los fusibles fundidos deben sustituirse por otros del mismo tipo. UN e IN son la tensión y corriente nominales del fusible.

Fusibles de CC del convertidor del lado de la red

Fusibles de CC del convertidor del lado del rotor

Consumo energético de dispositivos auxiliares

Tarjetas

Filtro

Tipo de ACS800-67

Fusibles de CA (aR)INA

UNV

Cantidad Tipo Tamaño de fusible

Código ABB

UN = 690 V (intervalo de 525 - 690 V)0480/0580-7 630 690 3 170M6810 DIN3 68301572

Tipo de ACS800-67

Fusibles de CC (aR)INA

UNV


Código ABB

UN = 690 V (intervalo de 525 - 690 V)0480/0580-70480/0770-70480/1160-7

800 1000 2 170M8637 DIN3 68327440

Tipo de ACS800-67

Fusibles de CC (aR)INA

UNV


Código ABB

UN = 690 V (intervalo de 525 - 690 V)0480/0580-7 1000 1000 2 170M8639 DIN3 683274310480/0770-7 700 1000 4 170M8636 DIN3 683274580480/1160-7 1000 1000 4 170M8639 DIN3 68327431

Tipo UnV CC

UnV CA

fHz

InA

ImaxA

APBU-44 24 – – 0,2 –NPBU-42 24 – – 0,2 0,235

Tipo de filtro Tipo UnV CA

fHz

InA

ALCL_1x_xx R2E225-PD-92-12230 50 0,78230 60 1,12

Datos técnicos

94

Datos técnicos

Terminales de cableA continuación se indican los tamaños de los terminales de los cables de entrada de CC y de motor, junto con sus pares de apriete.

Terminales de cable Tamaño de tornillo Par de aprieteTerminales de CC M12

Máx. penetración en el módulo: 20 mm (0,8 in)

50 N·m (37 lbf·ft)

Embarrados de entrada y salida (U2, V2, W2, L1, L2, L3)

M12 70 N·m (52 lbf·ft)

Conexión de la alimentación de entradaTensión (U1) 525/550/575/600/660/690 V CA trifásica ±10%Frecuencia 48 a 63 Hz, tasa máxima de variación del 17%/s

EE. UU. y Canadá: El convertidor es apto para ser usado en circuitos que no proporcionen más de 65 000 amperios rms eficaces simétricos a 600 V como máximo.

Conexión del rotorTensión (U2) 0 a U1, trifásica simétrica, Umax 750 VFrecuencia 0 a 100 HzIntensidad Véase el apartado Especificaciones IEC.

Frecuencia de conmutación

2 kHz (media)

RendimientoAproximadamente el 98% al nivel nominal de potencia.

RefrigeraciónMétodo Ventiladores internos, dirección del flujo de abajo a arriba.

Material del filtroFiltro de aire del módulo del convertidor

Elpis OY ELSU-W-F6-400X65-94

Filtro de aire de la sección de control (puerta)

AIR-TEX G-150540X170

Entrada (puerta) Salida*Armario IP23 airTex G150 de Luftfilter –Armario IP54 airComp 300-50 de Luftfilter airTex G150 de Luftfilter* El filtro de salida no siempre se incluye en la entrega.

Espacio libre alrededor de la unidad

Véase el apartado Espacio libre necesario.

Flujo de aire de refrigeración

Véase el apartado Especificaciones IEC.

Grados de protecciónIP23; IP54R (con conducto de salida de aire).

95

Condiciones ambientalesA continuación se indican los límites ambientales del convertidor de frecuencia. El convertidor debe emplearse en interiores con ambiente controlado.

Funcionamiento instalado para uso

estacionario

Almacenamientoen el embalaje protector

Transporteen el embalaje protector

Altitud del lugar de instalación

0 a 4000 m (13 123 ft) sobre el nivel del mar [por encima de 1000 m (3281 ft), véase el apartado Derrateo]

- -

Temperatura del aire -15 a +50 °C (5 a 122 °F). Véase el apartado Derrateo.

-40 a 70 °C (-40 a +158 °F) -40 a 70 °C (-40 a +158 °F)

Humedad relativa 5 a 95% Máx. 95% Máx. 95%No se permite condensación. En presencia de gases corrosivos, la humedad relativa máxima permitida es del 60%.

Niveles de contaminación (IEC 60721-3-3,IEC 60721-3-2,IEC 60721-3-1)

No se permite polvo conductor.Tarjetas sin barnizar: Gases químicos: Clase 3C1Partículas sólidas: Clase 3S2Tarjetas barnizadas: Gases químicos: Clase 3C2Partículas sólidas: Clase 3S2

Tarjetas sin barnizar: Gases químicos: Clase 1C2Partículas sólidas: Clase 1S3Tarjetas barnizadas: Gases químicos: Clase 1C2Partículas sólidas: Clase 1S3

Tarjetas sin barnizar: Gases químicos: Clase 2C2Partículas sólidas: Clase 2S2Tarjetas barnizadas: Gases químicos: Clase 2C2Partículas sólidas: Clase 2S2

Presión atmosférica 70 a 106 kPa0,7 a 1,05 atmósferas

70 a 106 kPa0,7 a 1,05 atmósferas

60 a 106 kPa0,6 a 1,05 atmósferas

Vibración(IEC 60068-2)

Máx. 1 mm (0,04 in)(5 a 13,2 Hz),máx. 7 m/s2 (23 ft/s2)(13,2 a 100 Hz) sinusoidal

Máx. 1 mm (0,04 in)(5 a 13,2 Hz),máx. 7 m/s2 (23 ft/s2)(13,2 a 100 Hz) sinusoidal

Máx. 3,5 mm (0,14 in)(2 a 9 Hz), máx. 15 m/s2 (49 ft/s2)(9 a 200 Hz) sinusoidal

Golpes (IEC 60068-2-29)

No se permite Máx. 100 m/s2 (330 ft/s2), 11 ms

Máx. 100 m/s2 (330 ft/s2), 11 ms

Caída libre No se permite 100 mm (4 in) para un peso superior a 100 kg (220 lb)

100 mm (4 in) para un peso superior a 100 kg (220 lb)

MaterialesArmario Lámina de acero galvanizado con revestimiento de polvo de poliéster termoendurecido en

las superficies visibles. Embarrado Cobre estañado o plateado.Características ignífugas de los materiales(IEC 60332-1)

Materiales de aislamiento y elementos no metálicos prácticamente autoextinguibles.

Embalaje Bastidor: madera o contrachapado. Envoltorio de plástico: PE-LD. Flejes: PP o acero.

Datos técnicos

96

Marcado CEEl convertidor para turbinas eólicas cuenta con el marcado CE que certifica que la unidad cumple las disposiciones de las Directivas Europeas EMC y de Baja Tensión.

Cumplimiento de la Directiva Europea de Baja TensiónEl cumplimiento de la Directiva Europea de Baja Tensión se ha verificado de conformidad con la norma EN 61800-5-1 y las partes aplicables de la norma EN 60204-1.

Eliminación El convertidor de frecuencia contiene materiales que deben ser reciclados para respetar los recursos energéticos y naturales. El embalaje está compuesto por materiales reciclables y compatibles con el medio ambiente. Todas las piezas metálicas son reciclables. Las piezas de plástico pueden ser recicladas o bien incineradas de forma controlada, según disponga la normativa local. La mayoría de las piezas reciclables cuenta con símbolos de reciclaje.Si el reciclado no es viable, todas las piezas pueden ser arrojadas a un vertedero, a excepción de los condensadores electrolíticos y las tarjetas de circuito impreso. Los condensadores de CC (C1-1 a C1-x) contienen electrolitos y las tarjetas de circuito impreso contienen plomo, ambos clasificados como residuos tóxicos en la UE. Estos elementos deberán ser extraídos y manipulados según dispongan las normativas locales. Para obtener más información acerca de los aspectos medioambientales e instrucciones de reciclaje más detalladas, póngase en contacto con su representante local de ABB.

Espacio libre necesarioParte frontal: Verifique que existe espacio suficiente para abrir completamente las puertas. Deje espacio para la extracción e inserción del módulo.Parte trasera: 500 mm (20 in) desde la salida de aire posterior.Izquierda/derecha: Ninguno; sin embargo, debe existir espacio suficiente para abrir completamente las puertas de los armarios situados en los extremos de la hilera de armarios.Parte superior: 600 mm (23,5 in) sobre el nivel básico del techo del armario.

Normas aplicablesEl convertidor de frecuencia para turbinas eólicas cumple las normas siguientes. El cumplimiento de la Directiva Europea de Baja Tensión se verifica de conformidad con las normas EN 61800-5-1 y EN 60204-1.

• EN 60204-1:2006 Seguridad en la maquinaria. Equipos eléctricos de máquinas. Parte 1: Requisitos generales. Disposiciones que hay que cumplir: El ensamblador final de la máquina es responsable de instalar: - un dispositivo de paro de emergencia

• EN 60529:1991 Grados de protección proporcionados por los cerramientos (código IP)• IEC 60664-1:2007 Coordinación del aislamiento para el equipo en sistemas de baja tensión. Parte 1:

Principios, requisitos y pruebas.• IEC 61400-1:2005 Turbinas eólicas. Parte 1: Requisitos de diseño• EN 61800-3:2004 Accionamientos eléctricos de potencia de velocidad variable. Parte 3: Requisitos EMC y

métodos de prueba específicos.• EN 61800-5-1:2003 Accionamientos eléctricos de potencia de velocidad variable. Parte 5-1: Requisitos de

seguridad eléctricos, térmicos y energéticos.• NEMA 250:2003 Armarios para equipos eléctricos (1000 voltios máximo).• UL 508C:2008 Equipo de conversión de potencia

Datos técnicos

97

Cumplimiento de la Directiva EMCLa Directiva EMC define los requisitos de inmunidad y de emisiones de los equipos eléctricos utilizados en la Unión Europea. La norma de producto EMC EN 61800-3 cubre los requisitos especificados para los convertidores de frecuencia.

DefinicionesEMC son las siglas en inglés de Electromagnetic Compatibility (compatibilidad electromagnética). Se trata de la capacidad del equipo eléctrico/electrónico para funcionar sin problemas dentro de un entorno electromagnético. A su vez, estos equipos no deben interferir con otros productos o sistemas situados a su alrededor.

El primer entorno incluye establecimientos conectados a una red de baja tensión que alimenta edificios empleados con fines domésticos.

El segundo entorno incluye establecimientos conectados a una red que no alimenta instalaciones domésticas.

Convertidor de categoría C3: convertidor con tensión asignada inferior a 1000 V y destinado a ser utilizado en el segundo entorno y no en el primero.

Convertidor de categoría C4: convertidor con tensión asignada igual o superior a 1000 V o intensidad asignada igual o superior a 400 A o destinado a ser utilizado en sistemas complejos en el segundo entorno.

Cumplimiento de la norma EN 61800-3 (2004), categoría C3El convertidor de frecuencia para turbinas eólicas cumple la norma con las siguientes disposiciones:

1. Los cables de control y de generador se seleccionan según se especifica (tipos de cables recomendados) en el Manual de hardware.

2. El convertidor de frecuencia para turbinas eólicas se instala según las instrucciones del Manual de hardware.

3. La longitud máxima del cable es de 100 metros.

ADVERTENCIA: Un convertidor de categoría C3 no debe emplearse en una red pública de baja tensión que alimente instalaciones domésticas. Si el convertidor para turbinas eólicas se usa en este tipo de red, cabe esperar que se produzcan interferencias por radiofrecuencia.

Cumplimiento de la norma EN 61800-3 (2004), categoría C4Si no es posible cumplir con las disposiciones descritas en Cumplimiento de la norma EN 61800-3 (2004), categoría C3 , se pueden cumplir los requisitos del estándar del siguiente modo:

1. Se garantiza que no se propaga una emisión excesiva a las redes de baja tensión situadas en los alrededores. En algunos casos basta con la supresión natural causada por los transformadores y los cables. En caso de duda puede utilizarse un transformador de alimentación con apantallamiento estático entre el bobinado primario y el secundario.

Baja tensión

Equipo

Baja tensión

Equipo

Equipo(víctima)

Transformador de alimentación

Red de media tensión

Pantallaestática

Punto de medición

Convertidor para turbinas eólicas

Red próxima

Datos técnicos

98

2. Se elabora un plan EMC para la prevención de perturbaciones en la instalación. El representante local de ABB dispone de una plantilla.

3. Los cables de control y de generador se seleccionan según se especifica en el Manual de hardware.

4. El convertidor de frecuencia para turbinas eólicas se instala según las instrucciones del Manual de hardware.

ADVERTENCIA: Un convertidor de categoría C4 no debe emplearse en una red pública de baja tensión que alimente instalaciones domésticas. Si el convertidor para turbinas eólicas se usa en este tipo de red, cabe esperar que se produzcan interferencias por radiofrecuencia.

Cumplimiento de la Directiva sobre MaquinariaEl convertidor de frecuencia cumple los requisitos de la Directiva de la Unión Europea relativa a maquinaria para aquellos equipos que deben incorporarse en maquinaria. Puede obtener la declaración de incorporación de ABB.

Marcado ULEl convertidor de frecuencia para turbinas eólicas dispone del marcado UL:

El convertidor es apto para ser usado en circuitos que no proporcionen más de 65 kA rms eficaces simétricos a la tensión nominal del convertidor (600 V como máximo en unidades de 690 V).

El convertidor de frecuencia deberá emplearse en interiores con ambiente controlado. Véase el apartado Condiciones ambientales acerca de los límites específicos.

Para instalaciones en los Estados Unidos, se deberá proporcionar la protección de circuitos derivados, de conformidad con el Código Eléctrico Nacional de EE. UU. (NEC) y con cualquier normativa local aplicable. Los fusibles recomendados por ABB cumplen los requisitos del NEC.

Para instalaciones en Canadá, se deberá proporcionar la protección de circuitos derivados, de conformidad con el Código Eléctrico de Canadá y con cualquier normativa local aplicable. Los fusibles recomendados por ABB cumplen los requisitos del Código Eléctrico de Canadá.

Responsabilidad y garantía del equipoEl fabricante garantiza el equipo suministrado contra defectos de diseño, materiales y fabricación durante un período de doce (12) meses a partir de la instalación o veinticuatro (24) meses a partir de la fecha de fabricación, lo que se produzca antes. La oficina local de ABB o el distribuidor pueden otorgar un período de garantía distinto del anterior y ceñirse a las cláusulas locales de responsabilidad definidas en el contrato de suministro.

El fabricante no se responsabiliza de:

• cualquier coste resultante de una anomalía si la instalación, la puesta en marcha, la reparación, la alternancia o las condiciones ambientales del convertidor de frecuencia no cumplen los requisitos especificados en la documentación entregada con la unidad y en cualquier otra documentación relevante;

• unidades que hayan sido objeto de mal trato, negligencia o accidente;

• unidades que contengan materiales suministrados por el comprador o diseños estipulados por el mismo.

El fabricante, sus proveedores o subcontratistas no se responsabilizarán en ningún caso de pérdidas, penalizaciones o daños especiales, indirectos, fortuitos o consecuenciales.

Esta es la única y exclusiva garantía proporcionada por el fabricante por lo que respecta al equipo y sustituye y excluye a cualquier garantía, expresa o implícita, que derive de la puesta en práctica de la ley o de otro tipo que incluye, pero sin limitarse a ésta, cualquier garantía implícita de comercialización o adecuación a un fin determinado.

Datos técnicos

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Si tiene alguna pregunta respecto a su convertidor de frecuencia ABB, póngase en contacto con el distribuidor local u oficina de ABB. Los datos técnicos, la información y las especificaciones tienen validez en el momento de imprimir el presente documento. El fabricante se reserva el derecho de efectuar modificaciones sin previo aviso.

Patentes estadounidensesEste producto está protegido por una o más de las siguientes patentes estadounidenses:4,920,306 5,301,085 5,463,302 5,521,483 5,532,568 5,589,754 5,612,604 5,654,624 5,799,805 5,940,286 5,942,874 5,952,6136,094,364 6,147,887 6,175,256 6,184,740 6,195,274 6,229,3566,252,436 6,265,724 6,305,464 6,313,599 6,316,896 6,335,6076,370,049 6,396,236 6,448,735 6,498,452 6,552,510 6,597,1486,600,290 6,741,059 6,774,758 6,844,794 6,856,502 6,859,3746,922,883 6,940,253 6,934,169 6,956,352 6,958,923 6,967,4536,972,976 6,977,449 6,984,958 6,985,371 6,992,908 6,999,3297,023,160 7,034,510 7,036,223 7,045,987 7,057,908 7,059,3907,067,997 7,082,374 7,084,604 7,098,623 7,102,325 7,109,7807,164,562 7,176,779 7,190,599 7,215,099 7,221,152 7,227,3257,245,197 7,250,739 7,262,577 7,271,505 7,274,573 7,279,8027,280,938 7,330,095 7,349,814 7,352,220 7,365,622 7,372,6967,388,765 7,408,791 7,417,408 7,446,268 7,456,615 7,508,6887,515,447 7,560,894 7,589,984 7,652,602 7,670,163 7,671,5487,679,425 7,688,845 D503,931 D510,319 D510,320 D511,137D511,150 D512,026 D512,696 D521,466 D541,743S D541,744SD541,745S D548,182S D548,183S D573,090S

Datos técnicos

100

Declaración de incorporación

Datos técnicos

101

Desarrollo del ACS800-67Abril de 2007

Introducción de una nueva versión de módulos de potencia. Los nuevos módulos tienen un nuevo código. No deben mezclarse los nuevos módulos con los antiguos, se prohíbe la conexión en paralelo de dos módulos con distinto código.

Introducción de los nuevos interruptores automáticos Emax en el interruptor del estátor del armario de potencia. La versión original dispone de un relé PR111 y la nueva versión, de un relé PR121 además de las modificaciones internas. Los interruptores automáticos no son compatibles sin cambios de hardware.

Abril de 2008

Introducción de la opción de chopper de CC.

Mayo de 2010

Introducción del contactor del estátor en el armario de potencia.

Datos técnicos

102

Datos técnicos

3AFE

6847

3861

RE

V C

/ E

SE

FEC

TIV

O: 1

1/05

/201

0

ASEA BROWN BOVERY S.A.Polígono Industrial S.O.08192 Sant Quirze del VallèsBarcelonaESPAÑATel.: 93 728 8700Fax: 93 728 8743Internet www.abb.com/es

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ES / ACS800-67 Wind Turbine Converters for Asynchronous Slip