Transformadores secos Zaragoza - José Antonio López F.€¦ · El diseño del transformador depende del inversor utilizado ... Eventualmente efectos de resonancia en las teniones

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Transformadores secos ZaragozaAplicaciones en plantas fotovoltaicas

José Antonio López F., Area Sales Manager, Marzo 30, 2016


Índice

Vista de una planta solar

Nuestro producto

Eficiencia

Diseños especiales

Referencias emblemáticas

Esquema típico de una planta de energía solar fotovoltaica de 2 MW

4

6

2

1 7

5

8

3

MV net

S/E de MT prefabricada


Principales elementos de una planta solar:

1. Paneles solares (fijos o seguidores solares)

2. Drives para solar

3. Cabinas de distribución en BT y protección

4. Inversores + centro de transformación

5. Acceso

6. Estación de supervisión y control

7. Obras civiles (preparación de tierra, calles, edificios…)

8. Sistemas de seguridad perimetral y de accesos (CCTV, etc)

Vista de una planta solarEsquema típico de una planta de energía solar fotovoltaica


Vista de una planta solarComponentes

Panel Seguidor Inversor C.T Automation


Nuestro productoRango de productos para plantas solares

Diseños típicos:

De 250 kVA hasta 3150 kVA

Alta tensión: hasta 36 kV

Baja tensión: hasta 3.6 kV

Clases: E2, C2, F1

Clase de aislamiento: 155ºC (F) and 180 ºC (H)

Refrigeración: AN o ANAF

Grado de protección: IP00

Accesorios: pantalla electrostática

Altitud: hasta 2500 metros


Nuestro productVentajas del transformador de tipo seco

Seguro y respetuoso con el medio ambiente Reducida contaminación ambiental

Medioambientalmente seguro durante el proceso productivo: no se emplea silicona durante la fabricación de las bobinas

Cero riesgo de fuga o de sustancias inflamables o contaminantes

No hay peligro de incendio

Auto-extingible en caso de incendio o de arco eléctrico, no se liberan gases que podrían ser potencialmente peligrosos

Seguridad para las personas y las propiedades



Económicas Sencilla instalación: no se precisa de montaje en sitio

Menos espacio requerido: solución compacta en contenedor

Menos obra civil: no se requieren edificios, solución llave en mano

No se requieren medidas de seguridad especiales: ni sistema de detección de incendios, ni extintor

Solución libre de mantenimiento y de contaminación

Diseño óptimo sujeto a constantes mejoras a medida que se disponga de nuevos materiales

Las más sencillas reparaciones en sitio

Fábricas de ABB especializadas y eficientes



Tecnológicas Excelente resistencia al cortocircuito

Alta capacidad para soportar sobrecargas y cambios térmicos de carga

Mayor vida útil del transformador debido al bajo envejecimiento térmico y dieléctrica

Excelente respuesta a los seísmos

Muy buen comportamiento para soportar las más duras condiciones de vibración

Mejor rendimiento bajo cargas dinámicas (mecánico)

Distribución lineal del BIL

La mayor seguridad posible ante grietas en bobinas

Los valores de descargas parciales más bajos gracias a las más avanzadas tecnologías de encapsulado que permiten alcanzar descargas por debajo de 5 pC (max. permitido 10 pC de acuerdo a IEC)

La resina epoxy encapsulada bajo vacío evita la entrada de humedad y protege frente a ambientes agresivos

Acabado único de la bobina, que proporciona una superficie lisa eliminando la acumulación de polvo

Configuración “step lap” del núcleo, que garantiza los valores más bajos de pérdidas en vacío, pérdidas en carga y niveles de ruido

Excelente rendimiento de las pérdidas en carga


EficienciaFactor de carga dependiendo de la radiación solar

Power

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

4:30 a

5:30

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6:30 a

7:30

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hours

kW

JanFebMarAprMayJunJulAugSeptOctNovDec

4:30 a 5:30 5:30 a 6:30 6:30 a 7:30 7:30 a 8:30 8:30 a 9:30 9:30 a 10:30 10:30 a 11:30 11:30 a 12:30 12:30 a 13:30 13:30 a 14:30 14:30 a 15:30 15:30 a 16:30 16:30 a 17:30 17:30 a 18:30 18:30 a 19:30 Jan 0.00 0.00 0.00 53.49 129.28 198.82 248.75 266.58 248.75 198.82 129.28 53.49 0.00 0.00 0.00Feb 0.00 0.00 20.51 109.66 205.95 292.43 352.17 373.57 352.17 292.43 205.95 109.66 20.51 0.00 0.00Mar 0.00 0.00 82.92 193.47 307.59 407.45 475.21 499.28 475.21 407.45 307.59 193.47 82.92 0.00 0.00Apr 0.00 52.60 165.83 294.22 421.71 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 421.71 294.22 165.83 52.60 0.00May 8.92 100.75 213.08 334.34 452.03 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 452.03 334.34 213.08 100.75 8.92Jun 33.88 138.19 262.12 394.07 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 394.07 262.12 138.19 33.88Jul 26.75 144.43 284.41 435.98 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 435.98 284.41 144.43 26.75Aug 0.00 89.16 228.24 381.59 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 381.59 228.24 89.16 0.00Sept 0.00 14.27 128.39 262.12 397.64 500.00 500.00 500.00 500.00 500.00 397.64 262.12 128.39 14.27 0.00Oct 0.00 0.00 42.80 148.00 260.34 359.30 427.95 452.03 427.95 359.30 260.34 148.00 42.80 0.00 0.00Nov 0.00 0.00 0.00 72.22 160.48 241.61 297.78 318.29 297.78 241.61 160.48 72.22 0.00 0.00 0.00Dec 0.00 0.00 0.00 41.01 114.12 182.77 230.92 248.75 230.92 182.77 114.12 41.01 0.00 0.00 0.00

Ejemplo: Planta FV Totana, Murcia, EspañaInversores Solares de 500 kW.

Potencia de salida máxima anual por inversor debido a la radiación solar


EficienciaEficiencia vs. factor de cargaDependiendo del presupuesto: eficiencia vs. precio

Desconexión nocturna / Nº, de operaciones del interruptor.

Diferentes alternativas de nivel de eficiencia en función del proyecto

Valores añadidos

Capacidad para diseñar según las diferentes especificaciones

Soluciones llave en mano por integradores (ABB y No-ABB)

98.28%

98.49%

98.70%

98.91%

99.12%

99.33%

99.54%

0.25 0.50 0.75 1.00 1.25

LOAD FACTOR

EFFI

CIEN

CY

0.800.850.900.951.00

Power factor


Diseños especialesSoluciones técnicas a medida

El diseño del transformador depende del inversor utilizado

La solución de ABB: perdidas bajas en carga y en vacío

Pantalla electrostática: dependiente del THD transmitido por el inversor

En casos especiales: nivel de aislamiento mas elevado en el lado de BT (i.e clase 3.6 kV), debido a sobre tensiones producidas por el inversor

Sobredimensionamiento del núcleo para evitar saturación

Preparado para variaciones máximas de tensión de ±10% Un


Los transformadores para aplicaciones solares son “especiales” debido a la distorsión creada por los armónicos.

armónicos causados por los inversores

sobretensiones transitorias

sobretensiones en el lado de baja tensión

Debido a estos factores, estos transformadores requieren un diseño especial.

Diseños especialesTransformadores no estándar


Efecto de los armónicos en la tensión

Incremento de las pedidas en vacío

Incremento en el nivel de ruido

La forma de onda de tension no es totalmente sinusoidal

Efecto de los armónicos en la corriente

Incremento de las pérdidas en carga

Calentamiento local debido a la distribución de los armónicos impares de las pérdidas adicionales

Eventualmente efectos de resonancia en las teniones

Diseños especialesEfecto de los armónicos en los transformadores


Diseños especialesArmónicos

Debido a los efectos de los armónicos en la corriente tanto en el arrollamiento de baja tensión, como en el de alta, se general perdidas y calentamiento adicionales. Así, el transformador debe dimensionarse de acuerdo a una mayor potencia equivalente.

Debido a los efectos de los armónicos en la tensión el principal problema es la saturación del núcleo por sobretensiones. Para evitar esta saturación, el núcleo debe sobre dimensionarse.


Diseños especialesPantalla electrostática y nivel de aislamiento

Para prevenir el acoplamiento capacitivo entre las tensiones alta y baja, y para proteger los dispositivos electrónicos conectados al lado de baja tensión, de las sobretensiones del lado de alta, es recomendable la instalación de una pantalla electrostática entre los devanados de alta y baja tensión.

En algunos casos, debido a la fluctuación de sistema, y una alta du/dt, son necesarios mayores niveles de aislamiento en los arrollamientos de baja tensión.


Diseños especialesTransformadores con mas de dos secundarios

En el caso de transformadores con tres devanados o mas, han de tomarse en cuenta las siguientes consideraciones:

La bobina de baja tensión instalada en la parte superior del conjunto, debe sobre dimensionarse para compensar la diferencia de refrigeración respecto a la bobina instalada en la parte baja (el aire caliente proveniente de la parte bobina inferior de baja tensión).


Referencias emblemáticas

RumaníaProyecto parque solar Ucea: 68 x 1000 kVA

SudáfricaABB PS - Witkop & Soutpan: 22 x 1250 kVA

PV Witkop: 26 x 1250 kVA (ZA)

ABB PS. PV De Aar Gestamp 10MW: 11 x 1250 KVA

ABB PS. PV Prieska 20MW (Gestamp): 22 x 1250 kVA

GuatemalaHorus: 33 x 1700 kVAHorus II: 19 x 1700 KVA

HondurasAura II: 26 x 2400 KVA

JapónFukurada: 26 x 1100 KVA

CHIYODA: 2 transformadores hasta 1260 kVA

IsraelPV in Israel: 4 x 1000 KVA

Y muchas mas ……


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