ES2645391T3 - Procedimiento para el control de una instalación de energía eólica - Google Patents

Procedimiento para el control de una instalación de energía eólica Download PDF

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Abstract

Procedimiento para el control de una instalación de energía eólica, que presenta un generador con un estator y un rotor, para eliminar un precipitado de humedad sobre partes de la instalación de energía eólica sensibles eléctricamente, en particular sobre partes del generador de la instalación de energía eléctrica, caracterizado por los pasos de: - detección de la temperatura del generador y de la temperatura del aire en el entorno de la instalación de energía eólica, - determinación de la diferencia de temperatura, - calentamiento del generador si la temperatura del generador está por debajo de la temperatura del aire ambiente, mediante cortocircuito del estator del generador y solicitación del rotor del generador con una corriente de excitación predeterminable.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para el control de una instalacion de ene^a eolica
La presente invention se refiere a un procedimiento para el control de una instalacion de energfa eolica y una instalacion de energfa eolica, en particular para la realization del procedimiento.
Las instalaciones de energfa eolica se conocen en general desde hace mucho tiempo y actualmente se utilizan de forma creciente como generadores de energfa respetuosos con el medio ambiente.
As^ en la naturaleza se da la situation de que estas instalaciones estan expuestas a las influencias atmosfericas. Uno de los problemas, que tiene una gran importancia en las instalaciones de energfa eolica, es la humedad, ya que las instalaciones de energfa eolica con sus sistemas electricos deben protegerse ampliamente frente a ella.
No obstante, instalaciones semejantes no se pueden cerrar hermeticamente para evitar de forma segura la penetration de la humedad, de tal manera que la humedad se debe alejar de partes determinadas de la instalacion mediante encapsulado ulterior, como un armario. No obstante, en particular en la zona de la gondola con grandes masas metalicas como el generador, no es posible un encapsulado semejante.
Pero por otro lado justo las grandes masas provocan un problema considerable si estas se enfrfan, por ejemplo, durante la noche y entonces aumenta la temperatura en el entorno de la instalacion.
Ya que el aire caliente puede acumular mas humedad que el aire fno, entonces este aire caliente enriquecido con humedad penetra tambien en la gondola y se encuentra allf con el generador todavfa fno durante la parada de la instalacion. La humedad se deposita entonces sobre el generador y se condensa en agua que puede aparecer entonces en gran cantidad.
Este es un problema especial en instalaciones de energfa eolica con un generador anular, donde el agua llega al generador y al arrancar el generador si se le aplica una energfa de excitation puede provocar danos considerables. En el documento DE 2635687 el espacio de aire de una maquina electrica se caldea con un elemento de calefaccion electrico separado para evitar el lfquido de condensation formado mediante la formation de rodo. El objetivo de la presente invencion es por ello suprimir este peligro que procede del agua.
Este objetivo se consigue con un procedimiento segun la revindication 1. Ademas, el objetivo se consigue con una instalacion de energfa eolica del tipo mencionado al principio con un dispositivo para poner en cortocircuito el estator, un control con al menos dos sensores de temperatura para registrar la temperatura del generador y del aire ambiente, un dispositivo para comparar las temperaturas de manera que el control pueda poner en cortocircuito el estator del generador en funcion de la diferencia de temperatura y pueda solicitar el rotor con una corriente de excitacion predeterminable.
Como alternativa o complemento a la solution descrita puede estar tambien previsto que dentro de la gondola de una instalacion de energfa eolica, por ejemplo en partes del generador u otras partes sensibles electricamente este previsto un sensor de humedad y/o de precipitation como medio para detectar la humedad ajustada o la precipitation ajustada en el mismo y que el valor detectado por el sensor se procese en un dispositivo de control y se realice un caldeo del generador con los medios descritos en esta solicitud o un caldeo de otras partes de la instalacion de energfa eolica, cuando el valor de humedad y/o de precipitacion este situado por encima de un valor predeterminado.
A continuation, se describe mas en detalle la invencion mediante las figuras. En este caso muestran:
Fig. 1 de forma simplificada un estator y un rotor de un generador;
Fig. 2 igualmente un estator y un rotor de un generador en una forma de realizacion alternativa.
En la fig. 1 esta representado fuertemente simplificado un generador con un estator 10 y un rotor 12. El estator 10 presenta terminales de conexion, en los que durante el funcionamiento normal se puede tomar la energfa electrica. El rotor 12 presenta igualmente terminales de conexion a traves de los que se suministra la corriente de excitacion.
Entre los terminales de conexion del estator 10 esta representado un contacto que se acciona por el dispositivo de control 20 y pone en cortocircuito las conexiones del estator.
El dispositivo de control 20 detecta a traves de dos sensores de temperatura 22, 24 la temperatura del generador (en este caso del estator), asf como la temperatura en el entorno de la instalacion de energfa eolica.
Si la temperatura del estator detectada con el sensor 22 es menor que la temperatura del entorno detectada con el sensor 24, se cierra el contacto entre los terminales de conexion del estator y por consiguiente se provoca un cortocircuito.
Luego se alimenta una corriente de excitacion en el rotor 12 predeterminable a traves de sus terminales de conexion.
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Mediante el nivel de la corriente de excitacion alimentada en el rotor 12 se puede influir en la potencia inducida en el estator del generador.
Si el estator se pone en cortocircuito la tension en el estator es muy pequena y en este caso fluye una corriente muy elevada (corriente de cortocircuito) que origina un calor por efecto Joule correspondiente en el estator. Mediante este calor por efecto Joule se calienta en conjunto el generador de forma que se evapora la humedad. Naturalmente la formacion de agua condensada se registra por lo tanto en la invention mediante supervision tecnica en la medicion en la carcasa optimizada del generador y en este caso la instalacion de energfa eolica se inicia (durante el arranque) automaticamente en el funcionamiento de calentamiento ampliamente sin tension, el cual hace evaporarse la humedad residual en el generador. Para configurar la entrada de humedad en la gondola de la instalacion de energfa eolica tan pequena como sea posible, toda la carcasa de la gondola esta configurada de forma estanca al agua, de tal manera que mediante el revestimiento exterior (de la gondola) se impide la entrada de material conductor, como humedad.
En una variante preferida de la invencion se continua el calentamiento del generador hasta que la temperatura del generador sobrepase la temperatura del aire ambiente en un valor predeterminado, antes de que la instalacion de energfa eolica pase al funcionamiento normal, es decir, antes de que se suprima el cortocircuito del estator y se alimente una potencia de excitacion normal.
La fig. 2 muestra una forma de realization alternativa del generador con el estator 10 y rotor 12.
En esta forma de realizacion, en el estator 10 y rotor 12 estan dispuestas resistencias de calefaccion 14 distribuidas uniformemente en el penmetro. Si ahora el control 20 (no representado) determina la diferencia de temperatura entre el estator 10 del generador y del aire ambiente, las resistencias de calefaccion 14 se conectan y asf se calienta el generador. La humedad en el generador se evapora y despues de un tiempo predeterminado o al alcanzar una diferencia de temperatura predeterminada entre la temperatura del estator 10 y rotor 12 y del entorno se puede dar entrada al funcionamiento normal.
Un calentamiento propio puede estar previsto en su interior no solo para el generador, sino tambien para otras partes sensibles electricamente de la instalacion de energfa eolica. Un calentamiento semejante se controla regularmente como el calentamiento del generador, es decir, que se realiza un calentamiento si la pieza a calentar presenta una temperatura que es menor que la temperatura del entorno exterior, de forma que se impide la precipitation de humedad en la parte electrica.
Finalmente tambien es posible prever, como alternativa o complemento a la detection de temperatura del generador o del aire ambiente, un sensor de humedad/precipitacion (o varios) que este instalado en el generador (u otras partes sensibles) y que detecte la humedad/precipitaciones que se precipitan sobre el generador y cuando este sensor esta conectado con el dispositivo de control se activa automaticamente una calefaccion de generador cuando la precipitacion medida con el sensor sobrepasa un valor determinado.
Finalmente se propone tambien prever medios adicionales que fomentan la condensation, en caso de que apareciera con mas frecuencia el problema de que se forme una precipitacion de humedad en el generador u otras partes sensibles electricamente. Para fomentar un secado rapido del generador u otras partes sensibles electricamente puede preverse un ventilador que funciona como un secador de pelo que conduce el aire caldeado hacia las partes respectivas que han de secarse. De este modo los ventiladores previstos normalmente en cada instalacion de energfa eolica para la alimentation de aire fresco estan conectados aguas abajo de una calefaccion de manera que el aire fresco alimentado se desvfa calentado hacia el interior de la gondola de generador y se impide por lo tanto una precipitacion de aire humedo en partes sensibles electricamente, p.ej. en el generador.
La invencion de la presente solicitud incluye tambien la comprobacion de la humedad (precipitacion de humedad) que se forma sobre o en el generador u otras partes electricas de la instalacion de energfa eolica solo de cualquier manera concebible. Esto puede suceder tambien por que en regiones especialmente sensibles se mide si allf puede ajustarse en la superficie un flujo de corriente, lo que solamente es posible cuando se haya formado una precipitacion de humedad.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el control de una instalacion de ene^a eolica, que presenta un generador con un estator y un rotor, para eliminar un precipitado de humedad sobre partes de la instalacion de energfa eolica sensibles electricamente, en particular sobre partes del generador de la instalacion de energfa electrica, caracterizado por los pasos de:
    - deteccion de la temperature del generador y de la temperature del aire en el entorno de la instalacion de energfa eolica,
    - determinacion de la diferencia de temperature,
    - calentamiento del generador si la temperature del generador esta por debajo de la temperature del aire ambiente, mediante cortocircuito del estator del generador y solicitacion del rotor del generador con una corriente de excitacion predeterminable.
  2. 2. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el calentamiento del generador se realiza durante un tiempo predeterminado o hasta que la temperatura del generador sobrepasa la temperatura ambiente en una cantidad predeterminada.
  3. 3. Instalacion de energfa eolica, con un generador que presenta un estator y un rotor, en particular para la realizacion del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque estan previstos al menos dos sensores de temperatura, de los cuales, uno detecta la temperatura del generador de la instalacion de energfa eolica u otras partes de la instalacion de energfa eolica y el otro sensor de temperatura detecta la temperatura en el entorno de la instalacion de energfa eolica, porque ademas esta previsto un dispositivo de comparacion que compara los valores de temperatura de ambos sensores de temperatura y realiza un caldeo del generador o de otras partes de la instalacion de energfa eolica cuando se comprobo una diferencia de temperatura en ambas temperaturas registradas, segun lo cual la temperatura del generador o de otras partes dentro de la instalacion de energfa eolica se situa por debajo de la temperatura del aire ambiente y
    esta previsto un dispositivo para poner en cortocircuito el estator del generador y
    un control, con al menos dos sensores de temperatura para registrar la temperatura del generador y del aire ambiente, de un dispositivo para comparar las temperaturas de manera que la calefaccion del generador pueda controlarse en funcion de la diferencia de temperatura.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se realiza un calentamiento del generador cuando la temperatura del generador esta situada en un valor predeterminado por debajo de la temperatura del aire ambiente o de la temperatura en la gondola del generador.
  5. 5. Procedimiento para el control de una instalacion de energfa eolica para eliminar un precipitado de humedad sobre partes sensibles electricamente de la instalacion de energfa eolica, en particular en partes de un generador de la instalacion de energfa eolica, caracterizado por los pasos:
    - medir/detectar un precipitado de humedad sobre partes del generador u otras partes sensibles electricamente de la instalacion de energfa eolica y
    - calentar el generador, cuando el precipitado de humedad se situa por encima de un valor predeterminado, mediante el cortocircuito del estator de generador y solicitacion del rotor del generador con una corriente de excitacion que puede predeterminarse.
  6. 6. Instalacion de energfa eolica para la realizacion del procedimeinto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque estan previstos medios para medir/detectar la humedad y/o un precipitado de humedad que se forme dentro de una instalacion de energfa eolica, detectando los medios en particular la humedad y/o el precipitado de humedad en partes del generador de la instalacion de energfa eolica u otras partes sensibles electricamente de la instalacion de energfa eolica y realizandose un calentamiento del generador u otras partes de la instalacion de energfa eolica mediante cortocircuito del estator del generador y solicitacion del rotor del generador con una corriente de excitacion predeterminable cuando el valor de humedad y/o de precipitado medidos supera un valor predeterminado.
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