ANEJO Nº 4 INSTALACIONES ELÉCTRICASsiun.navarra.es/documentosPDF/PSIS/104519/104519_006.pdf · instalaciones de baja y media tensiÓn. equipos de generaciÓn 1.1.- caracterÍsticas

ANEJO Nº 4

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Departamento de Desarrollo Rural,Medio Ambiente y Administración Local

Gobierno de NavarraGafa or akoN obernur aLanda Garapeneko, Ingurumeneko

eta Toki Administrazioko Departamentua

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IDENTIF.: 00431-1026TRA-An04.doc HOJA: 1 de 22 TÍTULO: PROYECTO PARQUE EÓLICO VEDADILLO III REV.: 00

ANEJO Nº 4 INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ÍNDICE

1.- INSTALACIONES DE BAJA Y MEDIA TENSIÓN. EQUIPOS DE

GENERACIÓN 1.1.- CARACTERÍSTICAS DE LOS AEROGENERADORES AW 109/3000 cIIA 1.1.1- ESTRUCTURA ELÉCTRICA DEL SISTEMA DE GENERACIÓN 1.1.2.- PREVISIÓN DE CARGAS 1.2.- CUADRO GENERAL DE PROTECCIÓN 1.3.- RED DE TIERRAS 1.4.- FORMA DE SUMINISTRO Y ENTREGA DE LA ENERGÍA 1.5.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN

2.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN - 12 kV. CELDAS MODULARES DE

MEDIA TENSION. 2.1.- CELDAS 2.2.- TRANSFORMADOR SS.AA./ ROTOR 2.3.- MATERIAL DE SEGURIDAD 3.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN. REDES INTERIORES DEL

PARQUE 12 kV 3.1.- LÍNEAS INTERIORES DE 12 kV DEL PARQUE 3.2.- CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES 3.2.1.- CLASE DE CONDUCTOR 3.2.2.- CAPA SEMICONDUCTORA INTERNA 3.2.3.- AISLAMIENTO 3.2.4.- CAPA SEMICONDUCTORA EXTERNA 3.2.5.- PANTALLA METÁLICA 3.2.6.- CUBIERTA EXTERIOR 3.3.- TABLAS DE DATOS TÉCNICOS

4.- PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN Y CAÍDAS DE TENSIÓN 4.1.- CONFIGURACIÓN DE LOS CIRCUITOS 4.2.- INTENSIDAD MÁXIMA ADMISIBLE DE LOS CONDUCTORES 4.3.- PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN Y CAÍDAS DE TENSIÓN 4.3.1.- PÉRDIDAS POR TRANSPORTE 4.3.2.- PÉRDIDAS DE SUBESTACIÓN 4.3.3.- RESUMEN GLOBAL DE PÉRDIDAS




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1.- INSTALACIONES DE BAJA Y MEDIA TENSIÓN. EQUIPOS DE GENERACIÓN

1.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS AEROGENERADORES AW109/3000

1.1.1.- ESTRUCTURA ELÉCTRICA DEL SISTEMA DE GENERACIÓN

A continuación describiremos brevemente los componentes más importantes del sistema de generación de los Aerogeneradores AW 109/3000 cIIA.

(1).- Generador

El elemento fundamental es el generador asíncrono que convierte la energía mecánica del viento en energía eléctrica que se introduce en la red de la compañía. La velocidad de giro de la máquina está gobernada por la frecuencia (50 Hz) de la red.

Frecuencia (Hz) Multiplicador Generador (rpm) Rotor (rpm)

50 109/3000 1 : 83 1100 109/3000 13.2

Sus características son:

- Fabricante ........................................................ INDAR

- Tipo ................................................................... TAR630X-A6

- Potencia nominal.............................................. 3000(2727+273) kW

- Par nominal ...................................................... 26043 Nm

- Servicio ............................................................ S-1

- Frecuencia........................................................ 50 Hz

- Tensión ............................................................. 12.000 V

- Conexión........................................................... Estrella

- Rendimiento a plena carga ............................. 96%

- Factor de potencia (rotor jaula de ardilla) ......

- Intensidad de línea a plena carga .................. 168.8 A

- Intensidad rotórica de línea.............................. 1155 A

- Tensión rotórica ............................................... 1.848 V

- Conexión .......................................................... Estrella

- Par máximo ..................................................... p.u.




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- Velocidad a par máximo ................................. 1100 r.p.m.

- Temperatura ambiente .................................... 50º C

- Incremento de temperatura del devanado del estator ................................................................

115º

- Clase de aislamiento ....................................... H

- Clase de calentamiento .................................. H

- Protección ........................................................ IP-54

- Refrigeración ................................................... IC-616 Circuito Equivalente

- Deslizamiento .................................................. S=0

- Resistencia estator .......................................... R1=0,464 Ω (165ºC)

- Reactancia estator .......................................... X1=3,320 Ω

- Resistencia rotor ............................................. R12=0,338 Ω (165ºC)

- Reactancia rotor .............................................. X12=5,070 Ω

- Inductancia mutua ........................................... XM=238 Ω

- Resistencia magnetización ............................. RM=8.532 Ω Otros datos:

- Corriente de vacío ........................................... Io = A

- Reactancia transitoria y subtransitoria ......... X1 = 8,19 Ω/fase




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(2).- Factor de potencia Esta máquina garantiza un factor de potencia unidad medido en la celda de M.T. 12 kV del aerogenerador y la posibilidad de regular en bornas del generador el factor de potencia hasta 0,95 tanto en posición inductiva como capacitiva, estando la tensión de línea dentro del rango +/-5% de la tensión nominal. (3).- Conexión a la red Esta se realiza cuando las tensiones en barras y en bornas del generador son iguales en módulo, desfase y están sincronizadas.

(4).- Unidad de control de la turbina La unidad de control supervisa todos los parámetros del sistema, arranque y paradas automáticas, corrección del factor de potencia, optimización del ángulo de palas etc., por lo que, vista desde la red, funciona como una máquina síncrona.

La unidad de control parará la turbina ante cualquier fallo o anomalía del sistema. Toda la información funcional de la turbina es recogida por la unidad de control, pudiéndose acceder a ella bien local o remotamente.

La unidad de control se divide en los siguientes subsistemas:

(A).- Unidad de control en barquilla Controla las temperaturas de la máquina, veleta y anemómetro, control y paso de palas, frenado etc. (B).- Unidad de control en la base de la torre. Controla medida de tensión y corriente, panel de operación etc. El armario aloja la unidad de control y el panel de operación, fusibles, interruptores automáticos de protección general, contactores y bornas de conexión a la red.

Las dos unidades de control están permanentemente interconectadas, e intercambiando datos. La operación del sistema se realiza desde la unidad de la base de la torre, pero con terminal portátil se pueden realizar las maniobras desde la unidad de control en barquilla. Todos los errores y alarmas son almacenados en informes, que permiten realizar a posteriori el análisis de incidencias.




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1.1.2.- PREVISIÓN DE CARGAS

La instalación eléctrica de los aerogeneradores AW 109/3000 cIIA está realizada de acuerdo con los estándares de calidad ISO-9000 consistiendo en una instalación de tipo industrial cumpliendo con los vigentes reglamentos de baja y media tensión.

Los principales elementos de la instalación son:

(1).- Instalación de fuerza auxiliar/Cuadro de la barquilla

Componente Protección Pot. kW Secc. mm2

Long. m

Motor de giro barquilla (1) 2.2 Motor de giro barquilla (2) 2.2 Motor de giro barquilla (3) Motor de giro barquilla (4) Motor de giro barquilla (5) Motor de giro barquilla (6) Grupo hidráulico (pitch) Grupo hidráulico (frenos) Motor ventilador multiplicadora(1) Motor ventilador multiplicadora(2) Bomba recircul. Multiplicadora (1) Bomba recircul. Multiplicadora (2) Electroventilador generador

2.2 2.2 2.2 2.2

37kw 1.5kw 1,5kw 1.5kw 5.5kw 5,5kw 3kw

(2).- Instalación de fuerza auxiliar (400VAC) /Cuadro de la base.


Long. m

Alimentación a cuadro de barquilla

Magnética, Térmica 80 70 100

3).- Instalación de Alumbrado/Cuadro de la base.


Long. m

Alumbrado y Servicios

Magnética, Térmica, Diferencial




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(4).- Instalación de potencia (690VAC)/ convertidor


Long. m

Generador y reactancias del rotor

Magnética, Térmica 630

1.2.- CUADRO GENERAL DE PROTECCIÓN

La protección general del sistema de baja tensión, descrito anteriormente, se ubica en el cuadro de la base, en donde se instala todo el aparellaje necesario.

En el plano correspondiente se encuentra desarrollado, el circuito B.T. del sistema.

La protección del sistema consta de los siguientes elementos que se describen a continuación:

(1).- Interruptor general del sistema del convertidor:

Protección magnetotérmica 580A.

(2).- Interruptor general de la instalación auxiliar de fuerza y alumbrado. Protección magnetotérmica 140A.

1.3.- RED DE TIERRAS

Se instalará una única red de puesta a tierra en el aerogenerador, tanto para las masas metálicas, como para la puesta a tierra del neutro del generador.

La red de tierras constará de 3 anillos enterrados a diferentes niveles. El anillo del nivel inferior, instalado bajo el hormigón de limpieza, es un cuadrado construido con pletina de acero galvanizada 35x3 mm (105 mm² de sección), cuyos vértices, que coinciden con el punto medio del lado de la zapata, se unen a unas picas de acero galvanizado recubiertas de cobre, previamente clavadas en el suelo. El anillo del nivel intermedio, realizado con cobre de 70 mm², es un círculo inscrito en la zapata y apoyado sobre el hormigón de su cara superior. El anillo del nivel superior, también de cobre de 70 mm², es un círculo de diámetro algo mayor que la base de la torre, colocado sobre el pedestal, y debajo del mallazo de la acera. Estos tres anillos se conectan entre si por medio de prolongaciones de cobre unidas con soldadura aluminotérmica.




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Tanto los anillos como las prolongaciones que los conectan serán de cobre de 70mm² y el cuadrado inferior se realizará con pletina de acero galvanizada de 35x3 mm (105 mm² de sección). Las cuatro picas de acero con recubrimiento de Cobre tendrán unas dimensiones de 2 m de longitud y 20 mm de diámetro. Para la conexión entre pletinas y entre éstas y las picas, se utilizarán piezas de acero galvanizado con apriete por tornillería.

Para la colocación de las picas de tierra se perforará el terreno con una broca de 100 mm de longitud, y se clavará la pica manualmente mediante golpeo hasta alcanzar el 90% de su longitud total.

Todas las conexiones de los elementos de las torres se instalarán con cable de Cu desnudo de 50 mm2 de sección, conectándose a un terminal situado en la base de la misma.

La puesta a tierra del neutro del transformador y la tierra de su estructura se realizará con cable de Cu desnudo de 50 mm2 de sección y se llevarán desde éste, hasta el terminal que se situará en la base de la torre. Desde este mismo terminal se llevará un cable de Cu desnudo de 50 mm2 de sección hasta la pletina de puesta a tierra de la celda compacta de SF6 (4m).

El cable de Cu desnudo de 50 mm2 de la red general de tierras que une todos los aerogeneradores se introducirá en el interior del aerogenerador, conectándose al mismo terminal que el resto de las tierras del aerogenerador. Se deberá dejar 7m. de cable de la red general de tierras desde el punto exterior de la corona de cimentación para que de esta manera queden 4 metros libres dentro del aerogenerador.

1.4.- FORMA DE SUMINISTRO Y ENTREGA DE LA ENERGÍA

A fecha de este documento la subestación de Vedadillo dispone de una posición en 66 kV

por la cual evacua la energía el parque eólico de Vedadillo. Además con anterioridad a este documento, se tramitó una nueva posición en 66 kV con el proyecto del Área Experimental de Vedadillo. Dicha posición es la prevista para la evacuación de la energía del Área Experimental de Vedadillo y del parque de Vedadillo II. Con motivo del proyecto del parque eólico del Parque eólico de Vedadillo III se hace necesaria una Ampliación de la Subestación de Vedadillo. Se proyecta otra posición de trafo de 55 MVA para la energía generada por el Parque eólico Vedadillo III. Toda la medida de la energía se realiza en alta tensión de acuerdo con la vigente legislación sobre producción de energía eléctrica por instalaciones hidráulicas, de cogeneración y otras abastecidas por recursos ó fuentes de energías renovables.




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1.5.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN

En los capítulos anteriores, se ha descrito la instalación en sus líneas principales, referentes a las instalaciones de baja tensión del aerogenerador individual.

En la memoria general del proyecto ha quedado definida la estructura eléctrica completa del Parque Eólico, que enlaza las instalaciones individuales de media tensión del conjunto de aerogeneradores, completando el esquema unifilar del circuito en el que se integran, tal como se define en el plano general.

Las instalaciones de media tensión complementarias se desarrollan en los siguientes apartados, completando los siguientes subsistemas:

- Celdas modulares de media tensión con aislamiento íntegro en SF6: Albergan los interruptores automáticos y protecciones de los circuitos de 12 kV del interior del Parque Eólico. Su misión es la protección y maniobra del generador y enlace con las redes interiores del Parque Eólico.

- Líneas interiores de 12 kV de distribución del Parque Eólico, con entrada y salida en cada uno de los aerogeneradores, a través de las celdas, completando los circuitos necesarios.

- En la Subestación de Parque ya existente se proyecta una nueva posición de transformador a 132 kV de 55 MVA 132/12 kV para el Parque Eólico Vedadillo III.

2.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN - 12 kV. CELDAS MODULARES DE MEDIA TENSIÓN

2.1.- CELDAS Celda de salida de línea - 1 Interruptor rotativo trifásico de tres posiciones CONEXIÓN – SECCIONAMIENTO –

PUESTA A TIERRA, Vn = 12 kV, In = 630 A, capacidad de cierre sobre cortocircuito 50 kA cresta, mando manual, marca ORMAZABAL.

- 3 Captores capacitivos de presencia de tensión de 12 kV. - s/n Embarrado preparado para conducir 630 A asignados y capaz de soportar los esfuerzos

electrodinámicos correspondientes a una intensidad térmica de cortocircuito de 20 kA durante 1 segundo.

- 1 Cerradura de enclavamiento de interruptor en abierto. - 1 Cerradura de enclavamiento de seccionador de PAT en abierto.




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- 1 Cerradura de enclavamiento de seccionador de PAT en cerrado. - Pletina de cobre de 30x3 mm para puesta a tierra de la instalación.

Celda protección transformador SS.AA. y medida de tensión - 1 Interruptor trifásico de tres posiciones, Vn=12 kV, In=400 A, mando manual con retención,

con bobina de disparo. - 3 Portafusibles y cartuchos fusibles de 12 kV, calibre 63A. - 1 Seccionador de puesta a tierra, Vn=12 kV, mando manual. - 3 Captores capacitivos de presencia de tensión de 12 kV. - 3 Transformadores de tensión enchufables aislamiento seco, tensión asignada 12 kV,

12000:√3 / 110: √3. - 1 Juego de cerraduras de enclavamiento : - Seccionador de puesta a tierra en cerrado, enclavado con tándem de la celda de contactor y

acceso a transformador de S.S.A.A. - Embarrado preparado para conducir 400 A. - Pletina de cobre de 30x3 mm para puesta a tierra de la instalación. Celdas de puesta a tierra del estator - Interruptor rotativo trifásico de tres posiciones CONEXIÓN – SECCIONAMIENTO –

PUESTA A TIERRA, Vn = 12 kV, In = 630 A, capacidad de cierre sobre cortocircuito 50 kA cresta, mando manual, marca ORMAZABAL.

- 3 Captores capacitivos de presencia de tensión de 12 kV. - s/n Embarrado preparado para conducir 630 A asignados y capaz de soportar los esfuerzos


- 1 Cerradura de enclavamiento de interruptor en cerrado. - 1 Cerradura de enclavamiento de seccionador de PAT en abierto. - 1 Cerradura de enclavamiento de seccionador de PAT en cerrado. - Pletina de cobre de 30x3 mm para puesta a tierra de la instalación. - Interruptor rotativo trifásico de dos posiciones CONEXIÓN – SECCIONAMIENTO, Vn =

12 kV, In = 400 A, capacidad de cierre sobre cortocircuito 50 kA cresta, mando manual, marca ORMAZABAL.

- Captores capacitivos de presencia de tensión de 12 kV. - 1 Relé de protección de 3F+N (50-51/50N-51N), comunicable, tipo ekorRPT-2002-B,

marca ORMAZABAL. - Embarrado preparado para conducir 630 A asignados y capaz de soportar los esfuerzos


- 1 Cerradura de enclavamiento de interruptor en abierto. - Pletina de cobre de 30x3 mm para puesta a tierra de la instalación.




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Celda de contactor - Contactor trifásico de corte en vacío de 12 kV, capaz de conducir hasta 400 A

asignados, con mando manual, retención eléctrica y grupo de contactos auxiliares (6NA+6NC conmutados), incorporando bases portafusibles y cartuchos fusibles DIN de 12 kV calibre 315 A y timonería de disparo por fusión de fusibles, ejecución fija, tipo V- 12, fabricación ABB.

- Transformadores de tensión de aislamiento seco, tensión asignada 12 kV, relación de transformación 12.000: √3/110: √3 V, potencia de precisión, 50 VA clase 0,5, factor de tensión 1,2 Un en permanencia y 1,9 Un 8h, modelo antiexplosivo, tipo UXI-12 fabricación ARTECHE.

- 3 Transformadores de intensidad toroidales para protección de fases y homopolar (incorporados en la celda posición 9); diámetro interior: 60 mm.

- 3 Transformadores de intensidad toroidales para medida (incorporados en la celda posición 9); diámetro interior: <70 mm. Relación 200/1A – 5VA clase 0,5.

- Los seis transformadores de intensidad se suministran en un soporte solidariamente unidos entre sí.

- Pletina de cobre de 30x3 mm para puesta a tierra de la instalación. 2.2.- TRANSFORMADOR SS.AA./ ROTOR

El transformador, que se instalará en la base de la torre al igual que la celda descrita anteriormente y el armario de control, será de las siguientes características:

- Tipo ................................................................................. TRIFÁSICO

- Servicio ........................................................................... CONTINUO

- Potencia .......................................................................... 630 kVA (primario) / 630KVA ........................................................................................... (secundario 690V) / 150kVA

........................................................................................... (secundario 400V)

- Relación .......................................................................... 12.000 ± 2,5% ± 5% / 690V / 400V

- Conexión ......................................................................... Yyn0-yn0

- Aislamiento ..................................................................... SECO ENCAPSULADO

Equipado con protección de máxima temperatura, regulación de tensiones en vacío y sin carga y placa de características. El transformador dispondrá de un cerramiento de malla que evite el acceso a los puntos con tensión, y cuyo acceso estará enclavado con el interruptor-seccionador de protección del transformador.




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2.3.- MATERIAL DE SEGURIDAD

Con el fin de contribuir a la seguridad en las maniobras a la prevención y extinción de incendios y a la información sobre los posibles riesgos eléctricos derivados de la manipulación incorrecta de los aparatos, se instalarán los siguientes equipos: - Guantes aislantes de 12 kV. - Pértiga de salvamento. - Banqueta aislante interior 12 kV. - Cartel de primeros auxilios y riesgo eléctrico.

- Extintor contra incendios, clase 59-B.

3.- INSTALACIONES DE MEDIA TENSIÓN. REDES INTERIORES DEL PARQUE 12 kV 3.1.- LÍNEAS INTERIORES DE 12 kV DEL PARQUE

La conexión entre los aerogeneradores y la Subestación de Transformación se realiza en 12 kV por medio de cables enterrados, según la disposición del esquema unifilar.

La materialización de cada circuito se realizará con cable RHZ1 12/20 kV de secciones 1 x 240 y 1 x 400 mm2 Aluminio, en zanja de acuerdo con el esquema unifilar tipo que se refleja en el plano correspondiente.

En cada aerogenerador, la línea de 12 kV realizará la entrada y salida a través de la celda compacta de SF6.

En cada celda, la conexión de los cables se realizará mediante bornas de conexión enchufables roscadas y acodadas de 630 Amp. adecuadas al cable señalado anteriormente.

Las secciones de conductor se adaptarán en cada tramo de circuito, a las cargas máximas previsibles, en condiciones normales de servicio, que circulen por cada tramo entre aerogeneradores. La máxima capacidad utilizada en cada una de las secciones de cable no excederá el 80% de la capacidad nominal del cable de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, para las condiciones específicas de tendido de cada uno de los circuitos. Las secciones finales de cable elegidas deberán estar optimizadas en base al análisis económico de pérdidas de potencia y coste de la sección de cable seleccionada.

El tendido será subterráneo y los cables se tenderán directamente sobre una capa de arena en el fondo de la zanja. A una profundidad de 1 m sobre los mismos, se colocará una rasilla de protección, y a 40 cm de profundidad, se colocará una banda de “Aviso Canalización Eléctrica”




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de PVC, que cubra todo el haz de tubos y cables. En aquellos tramos en que sea preciso los cables se colocarán bajo tubo. Todas las conexiones y empalmes de cables, transiciones de zanja a tubo, entrada en los aerogeneradores, y transiciones que así lo requieran se realizarán con los medios adecuados en arquetas de hormigón.

3.2- CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES Tal como hemos definido en el apartado anterior el conductor de media tensión, que se utilizará será del tipo aislado con polietileno reticulado, tipo RHZ1 12/20 kV según la norma UNE, con conductor de Aluminio. En los siguientes apartados se describen las principales características de los conductores proyectados. 3.2.1.- CLASE DE CONDUCTOR Los conductores de los cables están constituidos por cuerdas redondas compactas de aluminio.

3.2.2.- CAPA SEMICONDUCTORA INTERNA

El conductor va recubierto de una capa semiconductora, cuya función es doble.

a) Impedir la ionización del aire que, en otro caso, se encontraría entre el conductor metálico y el material aislante (efecto corona). La capa semiconductora forma cuerpo único con el aislante y no se separa del mismo ni aún con las dobladuras a que el cable pueda someterse, constituyendo la verdadera superficie equipotencial del conductor. Los eventuales espacios de aire quedan bajo esta superficie y, por lo tanto, fuera de la acción del campo eléctrico.

b) Mejorar la distribución del campo eléctrico en la superficie del conductor. Dicha capa, gracias a su conductividad, convierte en cilíndrica y lisa la superficie del conductor, ya que puede concebirse como parte integrante del mismo, eliminando así los posibles focos de gran solicitación eléctrica en el aislamiento.

3.2.3.- AISLAMIENTO

El aislamiento de los cables está constituido por polietileno químicamente reticulado. Dicho aislamiento es un material termoestable que presenta muy buena rigidez dieléctrica, bajo factor de perdidas y una excelente resistencia de aislamiento




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El polietileno sin reticular posee unas excelentes propiedades eléctricas, resistencia a la humedad, al ozono y al frío. Una vez reticulado, conserva sus propiedades iniciales, adquiriendo además las que le confiere la reticulación, con lo que el material, en su condición de termoestable, no se funde ni gotea, y pierde su anterior tendencia a la rotura por agentes exteriores y presiones térmicas.

La excelente estabilidad térmica del polietileno reticulado le capacita para admitir en régimen permanente temperaturas de trabajo de hasta 90ºC, tolerando temperaturas de cortocircuito de 250ºC. La marcada estabilidad al envejecimiento, la elevada resistencia a los agentes químicos y a la humedad, la tenacidad mecánica y eléctrica, son las propiedades más destacadas que hacen del polietileno reticulado un material apropiado para el aislamiento de cables.

3.2.4.- CAPA SEMICONDUCTORA EXTERNA

Los cables de tensión superior a 1,8/3 kV deben ir apantallados.

La pantalla está normalmente constituida por una envolvente metálica (cintas de cobre, hilos de cobre, etc.) aplicada sobre una capa conductora externa, la cual, a su vez, se ha colocado previamente sobre el aislamiento con el mismo propósito con que se coloca la capa conductora interna sobre el conductor, que es el de evitar que entre la pantalla y el aislamiento quede una capa de aire ionizable y zonas de alta solicitación eléctrica en el seno del aislamiento.

La capa conductora externa está formada por una mezcla extrusionada y reticulada de características químicas semejantes a la del aislamiento, pero de baja resistencia eléctrica.

3.2.5.- PANTALLA METÁLICA

Las pantallas desempeñan distintas misiones, entre las que destacan:

a).- Confinar el campo eléctrico en el interior del cable. b).- Lograr una distribución simétrica y radial del esfuerzo eléctrico en el seno del

aislamiento. c).- Limitar la influencia mutua entre cables eléctricos. d).- Evitar, o al menos reducir, el peligro de electrocuciones.

3.2.6.- CUBIERTA EXTERIOR

La cubierta normal de protección exterior de los cables es una mezcla a base de policloruro de vinilo (PVC). Corresponde, según la Norma española para estos cables, la UNE, al tipo denominado ST2, y sus características están indicadas en las tablas del siguiente apartado. Los




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Los cables pueden ser instalados tanto al aire libre como enterrados, ya que la cubierta presenta una óptima resistencia a los agentes atmosféricos y a la mayor parte de los agentes químicos que pueden encontrarse en el terreno y en las industrias. También cabe destacar su resistencia a la humedad, a los microorganismos y a los aceites, a condición de que su acción no sea permanente.

3.3.- TABLAS DE DATOS TÉCNICOS En este apartado reflejaremos los datos técnicos más importantes para las secciones de cables que se utilizarán en el proyecto, 1x95, 1x150, 1x240, 1x400 mm2 de Aluminio y 1x400 mm2 de Cobre, tipo RHZ1 12/20 kV. Resistencia eléctrica máxima a 20º C en Ω/km

Sección nominal Aluminio mm2 ∅ cuerda mm R máx Ω/km 95

150 240 400

11,2 14,0 17,9 23,1

0,320 0,206 0,125 0,0778

Sección nominal Cobre mm2 ∅ cuerda mm R máx Ω/km

400 23,1 0,047

Capacidad en µF/km

Sección nominal

Cables unipolares y tripolares apantallados

mm2 12/20 kV 95

150 240 400

0,221 0,256 0,318 0,343




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Tensiones de ensayo en Fábrica

Tensión nominal Uo/U

Ensayo de tensión. Tensión aplicada en

c.a. durante: 5 min para Uo≤30kV

30 min para Uo>30kV

Ensayo de descargas

parciales Tensión de ensayo

Nivel de aislamiento

a impulsos, Up

12/20 22 13 95

Resistencia a la frecuencia de 50 Hz

Sección nominal

mm2

Cables unipolares Resistencia máxima en c.a.

y a 90º C en Ω/km Al

95 150 240 400

0,403 0,262 0,161 0,102

Reactancia a la frecuencia de 50 Hz. Tres cables unipolares en contacto mutuo.

Sección nominal mm2

Reactancia X en Ω/km por fase.

Tensión nominal de cable 12/20 kV

95 150 240 400

0,120 0,112 0,105 0,101




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Carga máxima admisible, en servicio permanente, para cables con conductores de cobre y de aluminio aislados con polietileno.

Sección nominal mm2

Tensión nominal en kV 6/10 ÷ 18/30

(5) - Al 95

150 240 400

250 315 415 530

(5): Tres cables unipolares agrupados, enterrados a 1 m.

4.- PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN Y CAÍDAS DE TENSIÓN 4.1.- CONFIGURACIÓN DE LOS CIRCUITOS

Los circuitos de transporte de energía en el interior del Parque Eólico serán subterráneos a una tensión de 12 kV.

Los 12 aerogeneradores constituyen seis circuitos agrupándose de la siguiente manera:

• El primer circuito está constituido por 2 aerogeneradores C1.1 y C1.2 con una potencia de 6 MW.

• El segundo circuito está constituido por 2 aerogeneradores C2.1 y C2.2 con una potencia de 6 MW.

• El tercer circuito está constituido por 2 aerogeneradores C3.1 y C3.2 con una potencia de 6 MW.

• El cuarto circuito está constituido por 2 aerogeneradores C4.1 y C4.2 con una potencia de 6 MW.

• El quinto circuito está constituido por 2 aerogeneradores C5.1 y C5.2 con una potencia de 6 MW.

• El sexto circuito está constituido por2 aerogeneradores C6.1 y C6.2 con una potencia de 6 MW.




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La configuración de los circuitos queda reflejada en el plano del esquema unifilar.

4.2.- INTENSIDAD MÁXIMA ADMISIBLE

Los conductores de media tensión proyectados serán de aluminio del tipo aislado con polietileno reticulado (XLPE) tipo RHZ1 12/20 kV. Los cables serán de aluminio de diámetro 400 y 240mm², según Norma UNE.

El tendido será subterráneo y los cables se tenderán directamente sobre una capa de arena en el fondo de la zanja, a una profundidad de 1 m. En aquellos tramos en que sea preciso, los cables irán entubados.

La corriente máxima en régimen permanente que el cable debe transportar, teniendo en cuenta la potencia a transmitir en cada tramo y la tensión de trabajo nominal. El valor de la corriente se determina según la siguiente expresión:

ϕcos3 ⋅⋅=

UPI

Se considerará un factor de potencia de 0,95 y se tendrá además en cuenta el incremento de corriente por la regulación reactiva.

Las secciones de conductor se adaptarán en cada tramo de circuito, a las cargas máximas previsibles, en condiciones normales de servicio, que circulen por cada tramo entre aerogeneradores. La máxima capacidad utilizada en cada una de las secciones de cable no excederá del 80% de la capacidad nominal del cable de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, para las condiciones específicas de tendido de cada uno de los circuitos. Además se consideran diferentes coeficientes de corrección en función del número de ternas en zanja.

Las secciones finales de cable elegidas se han optimizado en base al análisis económico de pérdidas de potencia y costo de la sección de cable seleccionada.

4.3.- CÁLCULO PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN Y CAÍDA DE DE TENSIÓN

A la energía bruta producida por el Parque habrá que descontarle las pérdidas de producción ocasionadas por el transporte a través de las líneas subterráneas que forman las redes interiores del Parque, y por las ocasionadas por la transformación en la Subestación.

La energía vendida será menor ya que habrá que considerar las pérdidas eléctricas de transformación y transporte.




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También se calculan en este apartado las Caídas de Tensión producidas en los puntos más críticos de las Redes Interiores del Parque Eólico Vedadillo III estos puntos donde se calculan dichas caídas corresponden con los puntos más alejados de los circuitos.

En los siguientes subapartados se detallan las perdidas de producción del Parque Eólico.

4.3.1.- PÉRDIDAS POR TRANSPORTE Y CAÍDA DE TENSIÓN

En este apartado se reflejan las pérdidas de producción ocasionadas por el transporte a través

de las líneas subterráneas. Así mismo se incluye la caída de tensión en los puntos más desfavorables en cada uno de los circuitos.

Se muestra a continuación la caída de tensión y pérdidas para cada uno de los circuitos.

CIRCUITO C1Horas de funcionamiento anuales 2.894Producción anual (kWh) 17.364.000U= Tensión Nominal (V) 12.000 Sección R (ohm/km) Int. (A)cos ø 0,95 95 0,403 250Núm.de Aerogeneradores 3000 kW 2 150 0,262 315I= Intensidad (A) 168,8 240 0,161 415Coef. corrector de pérdidas 0,70 400 0,102 530

500 0,084 590Caída : V = RAIZ(3)xLxIxR (V) 2x400 0,051 1060Pérdidas : P = 3xRxLxI^2x0,70 (W) 300 Cu 0,078 595

400 Cu 0,062 680

CIRCUITO C1 Caída de V PérdidasNº Longitud Sección Coef.reduct. I máx I máx.línea por tramo W

C1.2 - C1.1 0,240 240 0,80 332,0 168,8 11,30 2.312,51C1.1 - ST 0,316 400 0,80 424,0 337,6 18,85 7.716,02

total 0,556

Caída de Tensión Caída V (V) Caída V (%)C1.2 - ST 30,15 0,251

PERDIDAS TOTALES - CIRCUITO C1 29.022,540,167Pérdidas Año Circ.C1 (%)

Pérdidas Año Circ.C1 (kWh)

Cable 12/20 kV.RHZ1 Al




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400 Cu 0,062 680


C2.2 - C2.1 0,203 240 0,80 332,0 168,8 9,56 1.956,00C2.1 - ST 0,681 400 0,80 424,0 337,6 40,62 16.628,50

total 0,884







400 Cu 0,062 680


C3.2 - C3.1 0,203 240 0,80 332,0 168,8 9,56 1.956,00C3.1 - ST 1,020 400 0,80 424,0 337,6 60,84 24.906,12

total 1,223








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2x240 0,081 830Caída : V = RAIZ(3)xLxIxR (V) 2x400 0,051 1060Pérdidas : P = 3xRxLxI^2x0,70 (W) 300 Cu 0,078 595

400 Cu 0,062 680


C4.2 - C4.1 0,203 240 0,80 332,0 168,8 9,56 1.956,00C4.1 - ST 1,360 400 0,80 424,0 337,6 81,12 33.208,17

total 1,563







400 Cu 0,062 680


C5.2 - C5.1 0,240 240 0,80 332,0 168,8 11,30 2.312,51C5.1 - ST 1,700 400 0,80 424,0 337,6 101,40 41.510,21

total 1,940








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4.3.2.- PÉRDIDAS DE SUBESTACIÓN

En este apartado se reflejan las pérdidas de producción ocasionadas por transformación en la

subestación.



400 Cu 0,062 680


C6.2 - C6.1 0,199 240 0,80 332,0 168,8 9,37 1.917,45C6.1 - ST 2,080 400 0,80 424,0 337,6 124,07 50.788,96

total 2,279





2.894104.184.000

120,950,70

Pérd.M.T./A.T. (45/55 ONAN/ONAF)

0,655

2880

227.760,00177.952,21405.712,21

0,389

PÉRDIDAS TRANSFORMACIÓN SUBESTACIÓN

Horas de funcionamiento anuales Producción anual (kWh) Número de Aerogeneradores 3000 kW Cos fi = factor de potencia Coeficiente corrector de pérdidas

Wo =26 kW x 8760 h Wc =206kW x H efectivas x 0.7 x (X)^2

* Factor de carga ( X = Nº Aerog. x Pot. / 55.000 kVA ) :

* Horas efectivas (Son las horas de funcionamiento :

Pérd. Año Subest. (kWh)Pérd. Año Subest. (%)

descontando las pérdidas subterráneas traducidas a horas )

Wo: Pérd.Año vacío (kWh) Wc: Pérd.Año carga (kWh)




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4.3.3.- RESUMEN GLOBAL DE PÉRDIDAS

Se muestra a continuación el cómputo global de pérdidas de producción, estimándose estas

en el 0,909% de la producción total.

2.894104.184.000

120,950,70

CIR Wo (kWh) Wc (kWh)C1 29.022,54 29.022,54C2 53.783,53 53.783,53C3 77.738,98 77.738,98C4 101.765,08 101.765,08C5 126.822,94 126.822,94C6 152.532,36 152.532,36ST 227.760,00 177.952,21 405.712,21

PÉRDIDAS RED SUBT.(kWh)

PÉRDIDAS TRANSFORMACIÓN SUMA

Número de Aerogeneradores 3000 kW Cos fi = factor de potencia Coeficiente corrector de pérdidas

RESUMEN GLOBAL DE PÉRDIDAS

Horas de funcionamiento anuales Producción anual (kWh)

TOTAL (kWh): 947.377,64

TOTAL (%) : 0,909




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ANEJO Nº 4 INSTALACIONES ELÉCTRICASsiun.navarra.es/documentosPDF/PSIS/104519/104519_006.pdf · instalaciones de baja y media tensiÓn. equipos de generaciÓn 1.1.- caracterÍsticas