Laboratorio de Media Tensión Línea de investigación ...
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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
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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
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
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).
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.
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.
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 NationalInstruments PXI, osciloscopios y sensores de tensión y corriente de alto aislamiento.
Transformador Transformador
Celdas MT de Salida
AREA DE
ENSAYO 1
AREA DE
ENSAYO 2
Celdas MT para Acometida 30 KV
Armario de configuración para selección de niveles de tensión
30 KV
30 KV
Nivel de MT Configurable
AREA DE
CONTROL DE
ENSAYOS
Rejas de Protección
Acceso al Área de Ensayos
Transmisión de Potencia. Transmisión de Señales.
Armarios BT
CENTRO DE ALIMENTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
