CONVERTIDOR DE FRECUENCIA: DETENCION DE FALLOS EN AEROGENERADORES

Todos sabemos que la eficiencia energética es un pilar fundamental de ahorro de energía y en consecuencia un ahorro económico. La empresa de energías renovables, Gamesa, ha desarrollado un método de detección de fallos en un  convertidor de frecuencia acoplado al generador de un aerogenerador y a una red eléctrica.
Os dejamos la explicación de esta nueva invención de Gamesa.
La parte generadora de una red de suministro eléctrico, está constituida por múltiples elementos, que en el caso de un funcionamiento incorrecto pueden causar pérdidas de energía, daño en otros componentes e incluso un fallo de comportamiento de todo el sistema.

Uno de estos elementos, es un condensador de acoplamiento en continua que se conecta en paralelo con el inversor generador y el inversor de red, siendo su tarea desacoplar las partes de alta frecuencia y los picos de tensión entre el generador y la red.
Un comportamiento de fallo de este dispositivo puede causar una pérdida de potencia o daños en otros componentes de la red.
Además, en el caso de que el aislamiento de tierra falle, el propio generador puede ser una fuente significante de pérdida de potencia. Ambas situaciones de fallo pueden significar una pérdida de la producción y un posible daño en otros componentes del convertidor lo que puede suponer grandes pérdidas.
Con la intención de evitar un comportamiento de fallo y detectar los elementos que pueden causarlo, se han desarrollado unos métodos para verificar el correcto funcionamiento de cada dispositivo y revelar errores potenciales. Para ello se realiza una detección de fallos en el condensador de acoplamiento DC y de fallos de aislamiento en el generador del aerogenrador.
En primer lugar, el condensador de acoplamiento DC se carga a tensión nominal (por ejemplo 1050 V), a través de la red inversora. Posteriormente, se deshabilita el inversor de red y se produce una descarga de la carga del condensador de acoplamiento DC, siendo el tiempo de descarga monitorizado.
En el caso de que el tiempo de descarga sea menor que el que se tenía al principio de uso, esto significa que el condensador está próximo al final de su ciclo de vida y por lo tanto es conveniente sustituirlo.
Para la detección de un fallo en el aislamiento del generador se carga el condensador de acoplamiento a tensión nominal y una vez el condensador de acoplamiento DC está cargado se deshabilita el inversor de red y se conectan los tres transistores de la parte superior del inversor generador.
En el caso en el que el tiempo de descarga del condensador sea mucho menor que el detectado en la detección de fallo en el condensador, se puede decir que existen corrientes de fuga y que por lo tanto existe un fallo en el aislamiento del generador, por lo cual será conveniente sustituirlo.
En el caso de que la comparativa no esté bien definida se repetirá el paso anterior pero activando los transistores aguas abajo del condensador y desactivando los que se encuentran aguas arriba en el inversor generador.
Este método, objeto de la invención, da la oportunidad de reemplazar dispositivos con fallo y optimizar el funcionamiento y la eficiencia del sistema y garantiza la detección de posibles fallos antes de que estos se produzcan, sin necesidad de introducir un nuevo hardware en el sistema, como dispositivos de medición externos.
FUENTE| OEPM
www.economiadelaenergia.com