CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo para generar huecos de tensión en una máquina de generación de energía eléctrica y particularmente en un aerogenerador conectado a Ia red interna de un parque de aerogeneradores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En Ia conexión a Ia red eléctrica de Ia salida de un parque de máquinas de generación eléctrica tales como aerogeneradores puede producirse un escalón brusco de tensión como consecuencia de defectos de Ia red. En esos casos, Ia actuación de las protecciones correspondientes ocasiona Ia desconexión de Ia parte defectuosa de Ia red Io que provoca un nuevo escalón de tensión en sentido contrario cuando se recupera el nivel de tensión existente antes del defecto. El conjunto de ambos escalones suele llamarse "hueco de tensión", que puede definirse por dos parámetros: Ia profundidad del escalón de tensión y Ia duración.

Un "hueco de tensión" puede llegar a provocar Ia desconexión de un parque de aerogeneradores de Ia red con los consiguientes efectos perjudiciales por Io que resulta necesario confirmar el comportamiento de los aerogeneradores ante los huecos de tensión.

En Ia técnica anterior se han descrito diversos dispositivos para generar huecos de tensión con diferentes finalidades. La solicitud de patente WO0060430 describe un sistema para chequear Ia sensibilidad de los componentes de una planta de producción de vidrio ante los huecos de tensión que puedan producirse que comprende una doble cascada de auto-transformadores industriales conectados a cada fase de Ia corriente con al menos dos switchs bipolares, que genera huecos de tensión en Ia salida de Ia máquina, proporcionales a los valores de los auto-transformadores individuales dispuestos en las cascadas. El sistema cuenta con Ia posibilidad de variar Ia

amplitud del hueco y Ia duración, así como Ia de provocar diferentes huecos de tensión para cada fase.

La patente US5886429 propone un banco de pruebas controlado y monitorizado por ordenador para comprobar Ia respuesta de equipos electrónicos conectados al mismo ante huecos y picos de tensión producidos en el anterior.

La patente US 5920132 describe un dispositivo capaz de generar una tensión reducida mediante un auto transformador en equipos industriales de poca potencia, sólo válida en baja tensión.

Ninguno de los dispositivos mencionados resulta aplicable para verificar el comportamiento de máquinas de generación de energía eléctrica tales como aerogeneradores ante huecos de tensión de diversos tipos. Hay que tener en cuenta que en cada país existen diferentes normas al respecto, por Io que un fabricante de aerogeneradores debe poder verificar el comportamiento de sus máquinas ante distintos tipos de huecos para poder garantizar su adecuación a normativas diferentes. La presente invención propone una solución a ese problema.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto un dispositivo para ensayar en baja tensión el comportamiento de una máquina de generación de energía eléctrica tal como un aerogenerador ante un hueco de tensión similar al que se puede producir en Ia red a Ia que está conectado, con el aerogenerador conectado a red. El dispositivo comprende:

- un circuito dispuesto entre Ia salida del generador de Ia máquina, que a los efectos de esta memoria descriptiva entenderemos que se produce en uní armario de control y el transformador de salida a Ia red de MT con un transformador estrella-triángulo de baja tensión de Ia potencia correspondiente al generador, una pluralidad de impedancias en serie para cada fase, un primer grupo de interruptores asociados respectivamente a cada fase y un segundo grupo de interruptores asociados a las impedancias dispuestas en serie y un interruptor para conectar el circuito a tierra;

- medios para generar cortocircuitos accionando el primer grupo de interruptores para seleccionar un hueco de tensión monofásico, bifásico o trifásico, accionando el segundo grupo de interruptores para seleccionar Ia profundidad del hueco tensión y, opcionalmente, accionado el tercer interruptor para generar cortocircuitos con tierra;

- medios de protección de Ia red durante Ia generación de huecos de tensión y en particular una inductancia para conseguir una perturbación mínima de Ia red durante Ia generación de huecos de tensión.

Otras características y ventajas de Ia presente invención se desprenderán de Ia descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con el dibujo que se acompaña.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

En Ia Figura 1 se muestra un esquema de Ia conexión del dispositivo de generación de huecos según Ia invención.

En Ia Figura 2 se muestra un esquema general del dispositivo de generación de huecos según Ia invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En una realización preferente, el dispositivo 1 según Ia invención está incluido en una plataforma o contenedor que va situada al pie de un aerogenerador 2, de potencia comprendida entre 850 kW y 2 MW, y se conecta entre el armario de control 4 dispuesto a Ia salida del generador y el transformador BT/MT 3.

Según muestra Ia Figura 1 , el dispositivo 1 se conecta a través de Ia puerta 7 con el armario de control y a través de Ia puerta 8 con el transformador 3. El dispositivo 1 incluye otras puertas 5, 6, 9 para otros fines y una puerta 10 para Ia conexión a tierra. El dispositivo comprende un circuito con un transformador 31 de estrella- triángulo, de baja tensión de Ia potencia correspondiente al generador, tres impedancias en serie para cada fase 11 , 14, 17 (fase 1); 12, 15, 18 (fase 2); 13, 16

y 19 (fase 3); como muestra Ia Figura 2, que tienen asociadas por un lado un primer grupo de interruptores 24, 25 y 26 para cada fase y, por otro lado, un segundo grupo formado por tres interruptores 20, 21 y 22 para cada impedancia, preferiblemente de 600 A, que, en función de su estado, producirán cortocircuitos de diferentes características, monofásicos o polifásicos, y de distinta profundidad y duración en el tiempo para producir huecos de tensión de un 85% de profundidad máxima, y de un tiempo de duración máxima de 500 milisegundos.

El dispositivo 1 de Ia invención comprende también los elementos de maniobra y control necesarios para manipular los mencionados interruptores para generar distintos tipos de huecos de tensión.

El citado dispositivo 1 también está provisto de sensores de temperatura para controlar su correcto funcionamiento, teniendo que estar Ia citada temperatura entre 6O ⁰ C y 12O ⁰ C.

El dispositivo 1 incluye así mismo una inductancia 23, preferiblemente de 60 μH, que permite una perturbación mínima de la red durante Ia generación de huecos de tensión para el aerogenerador 2, para que el resto de aerogeneradores del parque pueda seguir operando con normalidad.

El citado hueco de tensión, por falta monofásica o polifásica, con o sin tierra, se genera mediante Ia producción de cortocircuitos entre fases o entre fases y tierra. Según el dispositivo 1 de Ia invención, los interruptores 24, 25 y 26 son los encargados de producir el cortocircuito para una, dos o las tres fases, mientras que los interruptores 20, 21 y 22 son los encargados de controlar Ia profundidad del hueco de tensión producido, siendo el interruptor 27 el que conecta el neutro a tierra. El dispositivo 1 toma su alimentación directamente de Ia red de BT. El dispositivo 1 según Ia invención es, de esta forma, capaz de proporcionar

8 tipos diferentes de huecos de tensión, en cuanto a profundidad y tiempo, en función de los cortocircuitos generados, monofásicos o polifásicos, que se describen a continuación, comprobando de esta manera Ia respuesta del armario de control 4 del aerogenerador 2: - un cortocircuito trifásico generará un hueco de tensión largo

(duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad);

un cortocircuito monofásico generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad); un cortocircuito bifásico con tierra generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad); un cortocircuito bifásico generará un hueco de tensión largo (duración en el tiempo prolongada) o un hueco de tensión pequeño (de pequeña profundidad). Otras elementos relevantes del dispositivo son los siguientes:

- Puntos de medición de tensión y corriente.

- Medios de puenteo que permitan conectar directamente el aerogenerador 2 a Ia red 30.

- Medios de conmutación entre un modo "normal" en el que el dispositivo está desconectado a Ia altura del transformador 3 y un modo "huecos" en el que el dispositivo está conectado que permiten optimizar los tiempos de prueba en campo.

En Ia realización preferente que acabamos de describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas dentro del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.