Wind Power Expo. Generadores, control y elementos eléctricos. Incidencia de los componentes eléctricos en la disponibilidad de los parques

Transcripción

1 Wind Energy Experts

2 Wind Power Expo Generadores, control y elementos eléctricos Incidencia de los componentes eléctricos en la disponibilidad de los parques Zaragoza, 23 Septiembre 2009

3 Ponencia basada en los resultados de inspecciones de turbinas y en los análisis de datos de operación. Más de 2 GW de potencia instalada analizada en España (datos de operación)

4 Distintas averías eléctricas y diferentes niveles de afección. Disponibilidad de componentes 1. Incidencia grave (parada total y continua) en una única turbina 2. Incidencia grave en varias turbinas 1. Repetición del mismo problema en varias turbinas 2. Incidencia afectando a varias turbinas interconectadas 3. Indisponibilidad de la SET o LAT 4. Problemas de componentes genéricos afectando a varias turbinas (o todas) 5. Tiempo de parada -> Energía perdida 6. Conclusiones

5 INCIDENCIAS ELÉCTRICAS EN LA Tasa de fallos Disponibilidad de componentes 600 Tiempo de parada Your project Generic project Your project Generic project r turbine per year] Grid or electrical system Rotor or blades Electrical Control Yaw System Generator Hydraulic system Gearbox Pitch Control Air Brake Mechanical Brake Main Shaft Other Grid or electrical system Rotor or blades Electrical Control Yaw System Generator Hydraulic system Gearbox Pitch Control Air Brake Downtime [hours per failure] Sub-Assembly Failure Rate [Failures per Mechanical Brake Main Shaft Other Sub-Assembly

6 1 Incidencia grave en una única turbina

7 1 Incidencia grave en una única turbina Generador quemado. Disponibilidad mensual de la turbina 46.7 y 78.8%

8 2. Incidencia grave en varias turbinas 1. Repetición del mismo problema en varias turbinas Robo de los cables de fuerza en tres turbinas. Disponibilidad mensual baja a 96%, 90% y 96% en cada una de ellas

9 2. Incidencia grave en varias turbinas 2. Incidencia afectando a varias turbinas interconectadas Explosión en un terminal de conexión. 3 turbinas quedan paradas.

10 2. Incidencia grave en varias turbinas 2. Incidencia afectando a varias turbinas interconectadas Explosión en un terminal de conexión-> Impacto en la disponibilidad % 90.0% 80.0% Disponibilidad 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% T1 T2 T3 Todo el PE 10.0% 0.0% Mes

11 3. Indisponibilidad de la SET o LAT Ejemplo con ambos problemas Descargo de la red, 84.5 h Disp [%] Mes Año Media Varias turbinas siguen paradas trasla avería en la celda de la SET, todo el mes, y 17hs del siguiente Fallo en una celda de la SET; todas las turbinas paradas entre 33 y 325 h

12 4 Problemas de componentes genéricos afectando a varias turbinas Ejemplo: disponibilidad de un PE con problema de desgaste de escobillas. Se producen cortocircuitos en el generador, y además se producen fallos en diversos componentes electrónicos de convertidores y tarjetas de control. Es menos inmediato de ver que un equipo individual quemado, pero al afectar a un gran número de turbinas y de modo continuo llega a suponer muchas horas de paradas.

13 4 Problemas de componentes genéricos afectando a varias turbinas Disponibilidad PE 100.0% 98.0% 96.0% D isponibilidad 94.0% 92.0% 90.0% 88.0% 86.0% Mes Operación 53% turbinas con disponibilidad <93%, alto numero incidencias elect. La peor sumó 4.6 días de parada 59% turbinas con disponibilidad <93%, alto numero incidencias elect. La peor sumó 9. días de parada

14 5 Tiempo de parada y energía perdida Potencia [kw] Velocidad anemómetro de góndola [m/s]

15 Pero no solo la indisponibilidad implica pérdidas de energía

16 6 Conclusiones El impacto de los componentes eléctricos en la disponibilidad de la turbina y de todo el PE es obvio. Más importante cuanto mayor es la potencia comprometida. Hay casos muy claros y visuales. Otros no parecen tan claros, pero tambien habría que monitorizarlos, pueden implicar importantes pérdidas. Importante indagar las causas; si no se conoce el origen puede repetirse. Considerar también el tiempo necesario para la reparación. Es fundamental la investigación sobre las averías producidas, tanto eléctricas como de otro tipo, y monitorización del funcionamiento del PE.