Laboratorio de Media Tensión

Línea de investigación:
Energía Eléctrica
www.mondragon.edu/enele
Loramendi 4, Apdo 23
20500 Mondragón
Gipuzkoa, España
Tel. +34 943 79 47 00
Fax +34 943 73 94 10
Persona de contacto:
José María Canales
[email protected]
Tel. +34 943 73 94 02
Laboratorio de Media Tensión
Introducción
El desarrollo de nuevos semiconductores de Media
Tensión (HV IGBT, IGCT, semiconductores SiC, etc.),
abre un amplio campo de aplicación para los sistemas
de Electrónica de Potencia en el entorno de la Media
Tensión / Alta Potencia:
– Tracción Ferroviaria y Propulsión Naval
– Procesos Industriales: Electrólisis, Hornos de
Arco, grandes accionamientos eléctricos.
– Energías Renovables, Generación Distribuida,
Power Quality, Transporte, Distribución y
Almacenamiento de Energía Eléctrica, etc.
La tendencia es la de elevar la potencia de estos
equipos, trabajando en el rango de Media Tensión,
marcada por el desarrollo de nuevos semiconductores
(IGBTs e IGCTs) y topologías adaptadas a su
aplicación en MT (multinivel, etc.).
Actualmente únicamente las grandes compañías como
SIEMENS, ALSTOM o ABB disponen de instalaciones
donde realizar la puesta a punto de sus equipos y
nuevos diseños de convertidores estáticos, máquinas
eléctricas, software de control, sistemas de refrigeración
y sistemas auxiliares
Motivación del laboratorio
Un laboratorio independiente para el ensayo de
sistemas de electrónica de potencia en condiciones
reales con capacidad de operación en Media Tensión /
Alta Potencia
•Fuente de apoyo para numerosas empresas que están
desarrollando actividades que integran sistemas de
electrónica de potencia en niveles de Media Tensión.
•Herramienta que permita a los investigadores ensayar y
evaluar prácticamente los estudios analíticos y de
simulación en condiciones reales.
Objetivos
•Puesta en servicio y la evaluación práctica en
condiciones nominales de prototipos de convertidores
estáticos de alta potencia en niveles de Media Tensión.
•Realización de ensayos para la caracterización y
evaluación individual de los componentes que forman
parte de los sistemas de electrónica de potencia:
•Realización de ensayos sobre máquinas eléctricas para
aplicaciones como sistemas de generación eólica y
sistemas de tracción.
Seguridades
Garantizan la seguridad de las personas que están
realizando el ensayo o que se encuentran en el
laboratorio o sus cercanías.
Los sistemas de seguridad de los que dispone el
laboratorio son los siguientes:
– Luces indicadoras y señales
– Corte de emergencia
– Prevención de conexión no autorizada e
involuntaria
– Prevención contra la conexión automática
– Protección contra las tensiones residuales y la
transferencia de tensión
Transmisión de Potencia.
Transmisión de Señales.
AREA DE
ENSAYO 2
Acceso al
Área de
Ensayos
Rejas de
Protección
AREA DE
CONTROL DE
ENSAYOS
Las áreas de ensayos:
Únicamente se posee acceso en caso de ausencia de
tensión y/o con la autorización y calificación
establecidas por las diferentes normativas.
Además de los sistemas de protección contra contactos
eléctricos directos e indirectos, las áreas de ensayo
poseen estructuras de anclaje sobre una masa sísmica
para los equipos en ensayo que puedan generar
vibraciones como son las máquinas rotativas.
AREA DE
ENSAYO 1
Nivel de MT
Configurable
Armario de configuración para
selección de niveles de tensión
Armarios BT
Celdas MT
de Salida
Transformador
Celdas MT para Acometida 30 KV
Transformador
30 KV
CENTRO DE ALIMENTACIÓN
Distribución física
El laboratorio de media tensión se divide en las
siguientes áreas:
El área de control de ensayos:
Es el emplazamiento desde el cual se gobiernan y
supervisan las maniobras a realizar para proceder con la
ejecución de los ensayos. Desde esta área se controlan
la puesta en servicio y parada de los ensayos, la
ejecución de maniobras y la medida y adquisición de las
variables a verificar (corrientes, tensiones, potencias,
temperaturas, etc).
Y
DISTRIBUCIÓN
30 KV
El centro de alimentación y distribución:
En el interior se encuentra situada las aparamenta de
maniobra y protección de Media Tensión (celda de
línea, celda de seccionamiento y protección general,
celda de protección de transformador, etc) para la
Acometida de entrada de 30KV y su distribución.
Además, cerca de él se encuentran los transformadores
que permiten adecuar los niveles de tensión de trabajo
requeridos. A la salida de estos transformadores se
encuentran las celdas de distribución de salida y el
armario de selección de niveles de tensión de la que se
alimentarán las áreas de ensayo.
También existe un cuadro de Baja Tensión con su
correspondiente aparamenta de maniobra y protección.
Características técnicas
Características del laboratorio:
-2 transformadores de entrada: 30kV/2x690V, 50Hz,
2MVA.
-Cuadro para configuración de tensiones:
Tensiones AC:
De 690VAC a 4780VAC (15 niveles). 4MVA
Tensiones DC (con rectificadores a diodos):
De 931VDC a 6452VDC. (15 niveles). 4MVA
Sistemas de protección:
-2 Disyuntores de corriente de 30KV
-1 Disyuntor de corriente de 12KV
-9 Disyuntores de corriente de 4KV
-9 Disyuntores de corriente de 690V
Las áreas de ensayos:
-Masa sísmica para aislar las vibraciones de máquinas
eléctricas de alta potencia
-Valla protectora en todo el perímetro del área
Equipamiento:
-Rectificadores a diodos de 1800VDC / 1200A
-Resistencias configurables de 50KW a 12KV
-Fuente DC reversible de 50V a 1500V, 50KW
-Inductancias de 5mH, 700A y 7KV
-Sistemas de adquisición de datos basados en National
Instruments PXI, osciloscopios y sensores de tensión y
corriente de alto aislamiento.