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All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
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Parque eólico terrestre de 500 kW: transformador de caja de 800 kVA (0,69/35 kV) + colector de 35 kV + análisis detallado de elevación a 110 kV

1×500 kW WTG · transformador de caja de 800 kVA (0,69/35 kV) · colector de 35 kV · elevador de 10 MVA a 110 kV · SVG de ±1 Mvar

1 · TL;DR Conclusion

Conclusión: este parque eólico terrestre de 500 kW (1 × aerogenerador de 500 kW) utiliza un transformador de caja de 800 kVA con configuración de un aerogenerador por transformador (0,69/35 kV) → un colector de 35 kV (1 alimentador) → un transformador principal elevador de 110 kV + SVG de ±1 Mvar + aparamenta de colector de 35 kV — total del configurador ≈ $491.625 (FOB), EPC ≈ $640.850, retorno de inversión en 9 años, TIR del 10,6 %, ROI a 25 años del 181 % (nivel de viabilidad).

  • •1×500 kW WTG → transformador de caja de 800 kVA (0.69/35 kV, motor "seco combinado"); topología de un aerogenerador por transformador
  • •Colector de 35 kV, 1 alimentador (≤10 aerogeneradores/alimentador); transformador principal elevador de 10 MVA 35/110 kV (límite del motor — un parque real de 0.5 MW se conecta directamente a 35 kV)
  • •SVG de ±1 Mvar para soporte reactivo según código de red (FP ±0.95 continuo) + aparamenta de colector de 35 kV + RMU-SF6
  • •Generación 1.040.250 kWh/año (P50, CF≈24%), P90 986.906 kWh, ingresos $83.220/año @ $0.08/kWh PPA
  • •Economía: $640.850 EPC, 9 años de retorno, TIR 10,6%, ROI a 25 años 181%

2 · Solution Overview

Un parque eólico terrestre es un caso de exportación de generación al 100 %: la turbina genera a 0,69 kV, un transformador de bloque (un transformador por turbina) eleva la tensión a 35 kV, un alimentador colector reúne la producción y un transformador principal elevador la sube a 110 kV para su transmisión. El modo de exportación de generación del configurador modela y cotiza toda la cadena.

1 × 500 kW (0,5 MW)
Turbina
800 kVA (0,69/35 kV)
Transformador de bloque
35 kV · 1 alimentador
Colector
10 MVA (35/110 kV)
Principal elevador
±1 Mvar
SVG
110 kV
Conexión a la red
500 kW (100% renovable)
Capacidad instalada
$491.625 (FOB)
Total de equipos

3 · Design Process & Rationale

1. Identificación de requisitos

500 kW de energía eólica terrestre, 100% de exportación a la red, sin carga local; el indicador explícito generationExport activa el modo de exportación de generación en lugar del modelado de distribución del lado del consumidor.

2. Dimensionamiento de la fuente

Un aerogenerador de 500 kW (turbMw 0,5); instalado 500 kW, suministro efectivo 400 kW (factor 0,8), 100% de participación renovable.

3. Tensión del generador

El terminal de máquina de 0,69 kV es de baja tensión y no puede transmitir a larga distancia; debe elevarse en el sitio, que es exactamente la razón por la que existe un transformador por turbina.

4. Selección del transformador de caja

500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margen = 525 kVA → nivel estándar de 800 kVA (0,69/35 kV); a 35 kV la máquina pequeña se clasifica como "Tipo seco combinado" por el motor.

5. Diseño del colector

Alimentador único de 35 kV (límite de alimentador de 30 MVA → ≤10 × 800 kVA cajas/alimentador); este caso tiene 1 turbina → 1 alimentador.

6. Elevación y POI

Transformador principal de elevación 35/110 kV (mínimo del motor 10 MVA) + POI de 110 kV; un parque real de 0,5 MW normalmente se conecta a 35 kV; 110 kV se aplica a parques de servicios públicos multi-turbina.

7. Reactiva y calidad de energía

La conexión a la red requiere PF ±0,95 continuo (GB/T 19963), por lo que se añade un SVG de ±1 Mvar; los armónicos/parpadeo de la turbina son manejados por SVG + filtros.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Un parque eólico no tiene carga local: dimensionarlo como un sistema de distribución de consumidor subestima el equipo del lado de exportación.

Solution

El modo de exportación de generación modela toda la cadena WTG→caja→colector→elevación con economía basada en PPA.

Evidence

Modo genPlant activo; 100% de participación renovable; ingresos por PPA de $83,220/año.

Pain

El código de red exige LVRT y ±0.95 PF: una planta pasiva se desconecta ante cualquier caída de tensión.

Solution

El SVG de ±1 Mvar proporciona reactiva dinámica continua + soporte LVRT, con protección del alimentador colector.

Evidence

La BOM incluye SVG ±1 Mvar (PF ±0.95 continuo); alineado con GB/T 19963.

Pain

Un transformador por turbina significa muchas cajas pequeñas: el nivel incorrecto sobreconstruye el costo o sobrecarga.

Solution

El motor dimensiona la caja según la potencia nominal de la turbina/PF/margen y elige el nivel estándar.

Evidence

Demanda bruta de 525 kVA → nivel estándar de 800 kVA, un transformador por turbina.

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Transformador de caja800 kVA (0,69/35 kV)500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margen = 525 kVA → nivel de 800 kVAUn aerogenerador-un transformador; máquina pequeña de 35 kV clasificada como "Tipo seco combinado"
>3 MW los aerogeneradores cambian a "Caja combinada sumergida en aceite"
Tensión del colector35 kVcollectorKv=35 (se mantiene cuando ≥35)Límite de alimentador de 30 MVA → ≤10 cajas/alimentador
<35 kV baja a recolección de 10 kV
Transformador principal elevador10 MVA (35/110 kV)Colector total 0,8 MVA → mínimo del motor 10 MVAPOI de 110 kV
Enlace real de 0,5 MW a 35 kV directamente; 110 kV es para parques multi-aerogenerador
Potencia nominal del SVG±1 Mvar25% de 500 kW = 125 kvar → nivel mínimo de 1 MvarPF ±0,95, soporte LVRT
Mínimo del motor ≥1 Mvar
P50 anual1.040.250 kWh500 kW × 8760 h × CF 0,25 × 0,9583.220 $/año a 0,08 $/kWh
P90 = 986.906 kWh (CV 0,04)
Factor de capacidad≈24%Viento a plena carga 2190 h (8760×0,25) × 0,95Impulsa TIR del 10,6%
Recurso eólico altamente específico del sitio

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/12Diagrama unifilar de la planta de generación — WTG → transformador de bloque → colector de 35 kV → elevación a 110 kV → red
Why: El esqueleto de generación-exportación muestra la ruta de exportación en lugar de la distribución al consumidor: la fuente estructural de la fiabilidad de la planta.
Dwg 12/12Diagrama unifilar del parque eólico — 1×500 kW WTG · 800 kVA transformador de bloque (0,69/35 kV) · colector de 35 kV · elevación 10 MVA 35/110 kV
Why: La topología eólica central: un aerogenerador-un transformador + alimentador colector + transformador principal de elevación: tres niveles de tensión en un solo plano.
Dwg 4/12Cálculo de cortocircuito — Niveles de falla del colector / POI → dimensionamiento de interruptores
Why: Los niveles de falla del colector y del POI dimensionan los interruptores y la estabilidad térmica de los cables.
Dwg 10/12Configuración de protección — LVRT + protección del alimentador colector + diferencial de elevación
Why: La capacidad de soportar huecos de tensión y la coordinación de protecciones escalonadas son la base para la conexión a red del parque eólico.
Dwg 7/12Evaluación de calidad de energía — Armónicos / flicker del aerogenerador + verificación del dimensionamiento del SVG
Why: El aerogenerador es una fuente de armónicos/flicker; las capacidades del SVG y del filtro deben verificarse contra los límites de la red.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · Base de diseño eléctricoDwg 2 · Leyenda de símbolosDwg 5 · Códigos y normas aplicablesDwg 6 · Requisitos de construcción y pruebasDwg 8 · Sistema de puesta a tierraDwg 9 · Protección contra sobretensiones y SPDDwg 11 · Datos técnicos de los equipos principales

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Flujo de energía

WTG 500 kW → terminal de 0,69 kV → caja de 800 kVA hasta 35 kV → alimentador colector → elevación a 110 kV → exportación a la red, 100% en línea.

Reactiva y calidad de potencia

SVG de ±1 Mvar de reactiva dinámica continua, PF ±0,95; armónicos y flicker de la turbina gestionados con el SVG.

Falta y protección

Soporte LVRT ante caídas, protección escalonada del alimentador colector, diferencial de elevación — una sola falta no dispara todo el parque.

Economía

1.040.250 kWh/año, $83.220/año; $640.850 EPC, retorno en 9 años, TIR 10,6%, ROI a 25 años 181%.

Other views (shown): LCC (costo del ciclo de vida) · Calidad de la energía y armónicos · Perfil de tensión · Características del esquema · Derrateo ambiental

7 · Economics & Payback

Equipo FOB ≈ $491,625 (WTG $352,500 + transformador de caja $37,000 + elevador $29,500 + SVG $50,000 + aparamenta de alta tensión $16,750 + RMU $5,875; red colectora y aparamenta son POA); EPC ≈ $640,850. Anual 1,040,250 kWh → $83,220/año @ $0.08/kWh PPA; 9 años de recuperación, 10.6% TIR, 181% ROI a 25 años.

$640,850
Inversión EPC
9 años
Período de recuperación
10.6%
TIR
181%
ROI a 25 años
1.04 GWh
Generación anual
$83,220
Ingresos anuales

8 · FAQ

¿Qué transformador de caja para una turbina eólica de 500 kW?
800 kVA (0,69/35 kV): 500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 = 525 kVA → nivel estándar de 800 kVA, una turbina-un transformador.
¿Por qué un colector de 35 kV?
Un alimentador de 35 kV transporta 30 MVA (≤10 × cajas de 800 kVA/alimentador); por debajo de 35 kV el motor cae a recolección de 10 kV.
¿Qué tamaño de transformador elevador de 110 kV?
El motor tiene un mínimo de 10 MVA (35/110 kV); un parque de 0,5 MW solo recoge 0,8 MVA, por lo que debería conectarse a 35 kV — 110 kV es para parques multi-turbina.
¿Cuál es el período de recuperación?
9 años a $0,08/kWh PPA, 10,6% TIR, 181% ROI a 25 años, sobre 1.040.250 kWh/año (P50).
¿Por qué se necesita un SVG?
El código de red (GB/T 19963) exige PF ±0,95; el SVG de ±1 Mvar proporciona reactivo dinámico continuo + soporte LVRT.
¿Cuánta energía por año?
1.040.250 kWh (P50, CF≈24%); P90 es 986.906 kWh.
¿Es esto una turbina-un transformador?
Sí — cada WTG recibe un transformador de caja dedicado de 800 kVA, la topología eólica terrestre estándar.
¿Qué cubre $491.625?
WTG $352.500 + caja $37.000 + elevador $29.500 + SVG $50.000 + aparamenta de AT $16.750 + RMU $5.875 (FOB); los elementos del colector son POA.
¿Por qué stdKva es 500 mientras la caja es 800 kVA?
stdKva 500 es el valor predeterminado derivado de la demanda del motor; la caja eólica es 800 kVA (según windCalc), y el elevador de planta es 630 kVA (YB-630/10).

Special Considerations

  • El transformador principal elevador está ubicado a nivel de suelo con 10 MVA (el nivel más pequeño de 35/110 kV); una granja de una sola turbina de 0,5 MW debería conectarse de forma realista a 35 kV — la elevación a 110 kV es para granjas de servicios públicos con múltiples turbinas. Nivel de viabilidad, pendiente del instituto de diseño.
  • El elevador de la lista de materiales con precio es YB-630/10 (10 kV, el elevador genérico orientado a PV del motor); el alcance del colector/elevador de 35/110 kV para eólica (equipo de conmutación del colector + transformador principal) es POA — conciliar con el instituto de diseño.
  • LVRT / código de red (GB/T 19963) no está modelado explícitamente en el motor — confirmar los requisitos de fault-ride-through con el operador de la red.
  • La red colectora y el equipo de conmutación del colector son partidas sin precio unitario (POA) — el total es conservador.
  • Los cálculos del lado receptor (cortocircuito 10/0,4 kV, flujo de carga, arc flash, N-1) están desactualizados en modo de exportación de generación — ignorarlos; los datos del lado de la planta están en windCalc/genPlant.

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