GUA DE PROYECTOS DE INSTALACIONES ELICAS

contenidos minimos en instalaciones RECEPTORAS DE GAS

contenidos minimos en instalaciones eolicas

PROYECTO DE INSTALACIONES ELICAS

31.PROYECTO DE INSTALACIN ELICA

1.1Memoria descriptiva.31.1.1Antecedentes y objeto del Proyecto.31.1.2Peticionario.31.1.3Emplazamiento.31.1.4Instalaciones que constituyen el parque elico41.1.5Eleccin y descripcin de las infraestructuras elicas.41.1.6Reglamentacin.41.1.7Descripcin del aerogenerador.41.1.7.1Caractersticas generales41.1.7.2Elementos del aerogenerador.51.1.7.3Parametros de diseo.91.1.7.4Equipamiento de alta tensin.111.1.7.5Mantenimiento de aerogeneradores.121.1.7.6Red interna del parque.151.1.7.7Centro de transformacin.161.1.7.8Edificio de mando del parque.161.1.7.9Caminos internos y plataformas de montaje de los aerogeneradores.181.2Memoria de clculo.191.2.1Introduccin191.2.2Clculos elctricos.191.2.2.1Clculo de la red interna de 20 Kw.191.2.2.2Clculo del centro de transformacin.221.2.2.3Clculo de las instalaciones elctricas del edificio de control.231.2.3Calculo justificacin de medidas contraincendios del edificio de control.241.2.3.1Compartimentacin.241.2.3.2Ocupacin del edificio.251.2.3.3Evacuacin.251.2.3.4Sealizacin.251.2.3.5Comportamiento ante el fuego de elementos constructivos y materiales251.2.3.6Instalaciones de proteccion contra incendios251.2.4Clculo de estructuras del edificio de control.261.3Planos271.3.1Planos de situacin y emplazamiento271.3.2Planos de elementos estructurales del aerogenerador271.3.3Planos de equipos electromecnicos del aerogenerador271.3.4Planos de cimentacin y toma de tierra del aerogenerador271.3.5Plano de diagrama de bloque del sistema de control271.3.6Plano de Esquema unifilar de la instalacin elctrica del aerogenerador281.3.7Planos del Centro de Transformacin281.3.8Planos del edificio o sala de control281.3.9Planos de detalles estructurales del edificio de control281.3.10Plano de trazado de laS LneaS subterrneas de Media Tensin281.3.11Plano de Trazado de las Lneas subterrneas de baja tensin281.3.12Plano de canalizaciones de la lnea subterrnea de media tensin281.3.13Plano de canalizaciones de la Lnea subterrnea de baja tensin281.4Pliego de condiciones.291.4.1Pliego de Condiciones para la Oba Civil291.4.1.1Condiciones generales y normativa.291.4.1.2Condiciones de Indole Tcnica y de Ejecucin291.4.1.3Condiciones de Indole Facultativa311.4.1.4Condiciones de Indole Econmica321.4.1.5Condiciones de Indole Legal331.4.1.6Libro de Ordenes331.4.2Pliego de Condiciones para instalaciones elctricas de baja tensin.331.4.2.1Calidades y caractersticas de los materiales empleados en la instalacin331.4.2.2Normas de ejecucin de las instalaciones331.4.2.3Pruebas, ensayos y verificaciones reglamentarias341.4.2.4Certificados y documentacin341.4.2.5Libro de rdenes341.4.3Pliego de Condiciones para lneas elctricas subterrneas de alta tensin341.4.3.1Calidades y caractersticas de los materiales empleados341.4.3.2Normas de ejecucin de las obras y de las instalaciones341.4.3.3Pruebas, ensayos y verificaciones reglamentarias341.4.3.4Condiciones de uso, mantenimiento y seguridad341.4.3.5Certificados y documentacin341.4.3.6Libro de rdenes341.4.4Pliego de Condiciones para centro de transforfacin.341.4.4.1Calidades y caractersticas de los materiales empleados341.4.4.2Normas de ejecucin de las obras y de las instalaciones351.4.4.3Pruebas, ensayos y verificaciones reglamentarias351.4.4.4Condiciones de uso, mantenimiento y seguridad351.4.4.5Certificados y documentacin351.4.4.6Libro de rdenes351.5Mediciones y Presupuesto351.5.1Aerogeneradores y sistema de control.351.5.2Obra civil.351.5.2.1Aerogeneradores351.5.2.2Edificio de mando.351.5.2.3Remodelacion de accesos y acondicionamiento de la parcela.351.5.3Equipamientos del edificio de mando361.5.3.1Aparamenta e instalaciones de alta tensin.361.5.3.2Aparamenta e intalaciones de baja tensin361.5.3.3Varios361.5.4Red elctrica del parque (MT o BT)361.5.5Lnea de evacuacin a la red de evacuacin.361.6Seguridad y salud371.6.1Objeto del estudio de seguridad y salud.371.6.2Descripcin general de la actividad.371.6.3Recursos considerados.381.6.4Idendificacin y valoracin de riesgos381.6.5Planificacin de la accin preventiva.381.6.6Normas generales de seguridad dispociciones mnimas.391.6.6.1Consideraciones aplicables durante la ejecucin391.6.6.2Disposiciones mnimas a aplicar en las obras391.6.7Tipos de trabajo e instrucciones401.6.8Empleo y conservacin del material de seguridad.401.6.9Presupuesto de las medidas de prevencin.411.7Estudio de impacto medioambiental.(si procede).411.8Estudio de flujo de potencia.421.8.1Introduccin.421.8.2Objetivos421.8.3Formulacin del anlisis del flujo de potencia.43

1. PROYECTO DE INSTALACIN ELICA

1.1 Memoria descriptiva.

1.1.1 Antecedentes y objeto del Proyecto.

El proyecto tiene como objeto primordial definir y proyectar todas las obras y actuaciones necesarias para la instalacin de un parque elico. Este objetivo implica:

La eleccin de un emplazamiento propicio para el parque.

La eleccin de una tecnologa de generacin elica adecuada al emplazamiento.

El diseo de las lneas de evacuacin del parque para la interconexin con la red pblica.

La eleccin del sistema de protecciones.

El diseo de la parcela y de la creacin o modificacin de accesos que sea necesarios para la correcta ejecucin de la obra.

Elaboracin de un estudio de potencial elico de la zona que permita la correcta modelizacin del mismo.

El diseo de un edificio de mando y control del parque que cumpla a la vez las funciones de almacn de los consumibles necesarios para el correcto funcionamiento del parque.

Prediccin de los vientos anuales a distintas alturas y la elaboracin de una estimacin del funcionamiento del parque.

Estudio de impacto ambiental del parque elico.

Estudio de Flujo de potencia de la red con la inclusin del parque.

Estudio econmico y de rentabilidad del parque.

1.1.2 Peticionario.

Nombre y domicilio social del promotor o titular del parque elico proyectado. Puede ser una empresa o un particular.

1.1.3 Emplazamiento.

Indicacin de la ubicacin del parque elico en cuestin, indicando el nombre de las parcelas, localidad y trmino municipal.

1.1.4 Instalaciones que constituyen el parque elico

Los elementos que integraran la instalacin son:

Parque de Aerogeneradores.

Un edificio principal que albergar:

Centro de control y maniobra.

Transformador de servicios auxiliares.

El almacn de repuestos y herramientas necesarios para un buen mantenimiento del parque.

La oficina de control, mando y telemando del parque.

Red interna de baja o media tensin (B.T./M.T.) a la tensin de 400 o 20.000 V que conecte cada aerogenerador con el centro de transformacin correspondiente.

Red externa de media tensin (M.T.) a la tensin de 20.000 V que conecte el parque con la subestacin o centro de transfomacin de la red de distribucin pblica (cuando nicamente se trate de un parque no aislado).

1.1.5 Eleccin y descripcin de las infraestructuras elicas.

La eleccin de un modelo de aerogenerador no es una decisin que se deba tomar a la ligera. Existe variedad de potencias, tecnologas, y curvas de funcionamiento en el mercado. En cada emplazamiento hay que estudiar cual de las mquinas existentes en el mercado, se adapta mejor a las condiciones especificas del emplazamiento y necesidades. Estas condiciones son varias, siendo las ms importantes el rgimen de vientos, las condiciones tcnico administrativas propias de la comunidad autnoma y las limitaciones de espacio de la parcela.

1.1.6 Reglamentacin.

Indicacin de la reglamentacin de aplicacin al Proyecto con expresin de nombres y fechas de aprobacin.

1.1.7 Descripcin del aerogenerador.

1.1.7.1 Caractersticas generales

Descripcin de las caractersticas fundamentales, siendo como mnimo las que se indican a continuacin:

Marca y modelo.

Tipo de rotor, dimensiones, palas y orientacin de funcionamiento (barlovento o sotavento).

Sistema de Orientacin.

Sistemas de Control.

Buje

Caractersticas Elctricas.

Multiplicadora.

Frenos

Gndola

Torre del Aerogenerador

Condiciones climticas.

Indicacin de las caractersticas nominales climticas del diseo del aerogenerador:

Margen nominal de temperaturas ambiente de funcionamiento.

Margen nominal de humedad relativa de funcionamiento.

Proteccin contra corrosin.

Distancia entre aerogeneradores.

Descripcin de las distancias de funcionamiento entre aerogeneradores en las dos direcciones perpendiculares de configuracin del parque elico.

1.1.7.2 Elementos del aerogenerador.

Rotor.

Descripcin de los siguientes parmetros:

Dimetro.

rea de Barrido.

Velocidad de rotacin de operacin.

Sentido de rotacin.

Orientacin.

ngulo de inclinacin.

Conicidad del rotor.

Nmero de palas.

Freno aerodinmico.

Palas

Descripcin de las siguientes caractersticas tcnicas de las palas: Longitud de pala.

Sistema pararrayos.

Distancia entre raz de las palas hasta el centro del buje.

Material de fabricacin y concepto estructural de las palas.

Perfiles aerodinmicos.

Torsin.

Peso.

Cuerda de la pala.

Conexin de palas.

Descripcin de la unin pala-rodamiento.

Buje

Descripcin de las siguientes caractersticas tcnicas de las palas:

Tipologa.

Material de fabricacin y estructura.

Accesibilidad.

Cono de la nariz.

Rodamientos de pala.

Multipllicadora.

Caractersticas tcnicas de la multiplicadora.

Tipo.

Ratio.

Refrigeracin.

Calentador de aceite.

Dimensiones.

Peso.

Eje principal.

Breve descripcin tcnica del elemento encargado en realizar la transmisin del par motor que provoca el viento sobre el rotor hasta la multiplicadora.

Bastidor.

Somera descripcin de la estructura encargada de soportar sustentar la gndola y transmitir las cargas hasta la torre. La transmisin de estas cargas se realiza a travs del cojinete de la corona de orientacin.

Capota.

Descripcin de la cubierta que protege los componentes del aerogenerador que se encuentran en la gndola, resaltando las siguientes caractersticas:

Material de fabricacin.

Aislamiento acstico logrado.

Espacio necesario en el interior de la gndola para realizar actuaciones de reparacin y mantenimiento.

Ventilacin.

Iluminacin (claraboyas).

Diseo seguro para el personal tcnico.

Medida de viento.

Indicacin del sistema y ubicacin del sistema de sensores para realizar las medidas de viento.

Sistema de control.

Descripcin del sistema de control, el cual monitoriza y gobierna todas las funciones del aerogenerador, intentando que las actuaciones sean ptimas en todo momento. El sistema de control debe registrar continuamente las seales de los distintos sensores del aerogenerador, y cuando detecta algn error realiza las acciones oportunas para subsanarlo. El sistema de control detiene el aerogenerador si el error detectado as lo requiere.

Sistema y mecanismo de giro.

Descripcin de la tipologa del sistema y mecanismo de giro, destacando el modelo de corona de orientacin, su velocidad de orientacin, elementos de friccin y motorizaciones del mecanismo de giro.

Torre.

Se debern especificar las siguientes caractersticas de las torres de los aerogeneradores:

Tipo.

Material.

Especificaciones de las Virolas.

Especificaciones de las bridas.

Tratamiento superficial.

Dimetro en la parte superior.

Dimetro en la parte inferior.

Altura del buje.

Longitudes y pesos de los tramos.

GeneradorSe describirn los principales parmetros tcnicos del generador elctrico.

Tipo de rotor.

Potencia nominal.

Voltaje.

Frecuencia.

N de Polos.

Clase de proteccin (IP).

Velocidad nominal de rotacin.

Factor de Potencia.

Dimensiones.

Peso.

Cimentaciones

Establecimiento de las bases del diseo de las zapatas de los aerogeneradores, las cuales deben ser capaces de soportar las cargas gravitacionales provocadas por la torre, la gndola, el transformador y todos los equipos que integran el aerogenerador. La zapata adems debe ser capaz de soportar las solicitaciones provocadas por la accin del viento y resistir al vuelco.

A continuacin se definen los datos principales de clculo para las cimentaciones de un aerogenerador:

Tensin admisible del terreno supuestas.

Cargas gravitatorias.

Cargas provocadas por la accin del viento.

Hormign a emplear.

Tipo de Acero para las armaduras.

1.1.7.3 Parametros de diseo.

Condiciones del viento.

Las condiciones de viento para un emplazamiento se especifican normalmente por una distribucin de Weibull. Esta distribucin viene descrita por el factor de escala A y el factor de forma k. El factor A es proporcional a la velocidad media del viento y el factor k define la forma de la distribucin para diferentes velocidades de viento. La turbulencia es el parmetro que describe las variaciones o fluctuaciones a corto plazo del viento. A continuacin se muestra las condiciones de diseo de un aerogenerador:

ConceptoValorUnidadesComentarios

Clase IECIA-IEC 61400-1 Ed. 2

Velocidad media anual del viento10m/sReferido a altura del buje

Parmetro de forma

de Weibull, k2

Intensidad de turbulencia

a 15 m/s, I1518%

Viento de referencia

(10 min.)50m/sPeriodo recurrencia 50 aos

Viento de referencia

(3 seg.)70m/sPeriodo recurrencia 50 aos

Mx. aceleracin rfaga

de viento10m/s2

Velocidad de viento de parada / reinicio25/20m/sFiltrada a 100 segundos

La curva de potencia (calculada para una turbulencia del 10 %) junto con las curvas Cp y Ct y la produccin anual del aerogenerador de ejemplo se adjuntan a continuacin.

Verificaciones de las condiciones del viento.

Los aerogeneradores se pueden colocar bajo diferentes y variadas condiciones climticas: donde la densidad del aire, la intensidad de turbulencia, la velocidad media del viento y el parmetro de forma k son los parmetros a considerar. Si la intensidad de turbulencia es alta las cargas en el aerogenerador aumentan y su tiempo de vida disminuye. Por el contrario, las cargas se reducirn y su tiempo de vida aumentar si la velocidad media del viento o la intensidad de turbulencia o ambas son bajas. Por lo tanto, los aerogeneradores pueden colocarse en emplazamientos con alta intensidad de turbulencia si la velocidad media del viento es adecuadamente baja. Las condiciones climticas han de examinarse si lo prescrito es excedido.

En terreno complejo, las condiciones de viento sern verificadas sobre la base de medidas realizadas en el emplazamiento. Adems, habr que considerar el efecto de la topografa en la velocidad y perfil del viento, la intensidad de turbulencia y la inclinacin del flujo de viento sobre cada aerogenerador.

1.1.7.4 Equipamiento de alta tensin.

Exceptuando los aerogeneradores de pequea potencia, todos ellos disponen de un transformador elevador en seco dispuesto en la torre, a efectos de elevar la tensin de baja tensin del aerogenerador a una tensin que generalmente asciende a 20 kV. Este transformador es protegido mediante la correspondiente celda de proteccin del transformador ubicada en la base de la torre, junto con otras celdas o conexiones que permiten la conexin al anillo de media tensin del parque elico.

Celda de media tensin.

Las celdas podrn ser modulares o compactas, y estarn equipada para realizar las funciones de proteccin del Transformador BT/MT y la conexin a los cables de la Red de MT.

A continuacin se indican las caractersticas elctricas ms comunes de las celdas habitualmente empleadas:

TipoAparamenta aislada SF6

ServicioContinuo

InstalacinInterior

N de fases3

N embarrados1

Tensin nominal asignada24 kV

Tensin del servicio20 kV

Frecuencia nominal50 Hz

Intensidad nominal

Funcin de proteccin (P)200 A

Funcin de conexin a red (L)400 A

Nivel de aislamiento

Sobre distancia de Seccionamiento (frecuencia industrial / tipo rayo)60 kV / 145 kV

A tierra, entre polos y entre bornas (frecuencia industrial / tipo rayo)50 kV / 125 kV

Intensidad de cortocircuito

Admisible de corta duracin (1 s)16 kA

Nominal cresta40 kA

Voltaje24 kV

Medidas

Dimensiones Aproximadas1200 x 800 x 2090 (alto) mm3

Transformador

El transformador de BT/MT ser de tipo seco y aislado con materiales autoextinguibles. Las caractersticas mnimas a indicar son las que se muestran en el siguiente ejemplo, que se trata de un transformador de 900 kVA empleado en algunos modelos de aerogeneradores.

TipoTrifsico, seco encapsulado

Relacin20 kV / 690 V

Potencia nominal900 kVA

Frecuencia50 Hz

Grupo de conexinDyn11n11

Tensin de cortocircuito