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.
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
Un parque eólico no tiene carga local: dimensionarlo como un sistema de distribución de consumidor subestima el equipo del lado de exportación.
El modo de exportación de generación modela toda la cadena WTG→caja→colector→elevación con economía basada en PPA.
Modo genPlant activo; 100% de participación renovable; ingresos por PPA de $83,220/año.
El código de red exige LVRT y ±0.95 PF: una planta pasiva se desconecta ante cualquier caída de tensión.
El SVG de ±1 Mvar proporciona reactiva dinámica continua + soporte LVRT, con protección del alimentador colector.
La BOM incluye SVG ±1 Mvar (PF ±0.95 continuo); alineado con GB/T 19963.
Un transformador por turbina significa muchas cajas pequeñas: el nivel incorrecto sobreconstruye el costo o sobrecarga.
El motor dimensiona la caja según la potencia nominal de la turbina/PF/margen y elige el nivel estándar.
Demanda bruta de 525 kVA → nivel estándar de 800 kVA, un transformador por turbina.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Transformador de caja | 800 kVA (0,69/35 kV) | 500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margen = 525 kVA → nivel de 800 kVA | Un 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 colector | 35 kV | collectorKv=35 (se mantiene cuando ≥35) | Límite de alimentador de 30 MVA → ≤10 cajas/alimentador <35 kV baja a recolección de 10 kV |
| Transformador principal elevador | 10 MVA (35/110 kV) | Colector total 0,8 MVA → mínimo del motor 10 MVA | POI 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 Mvar | 25% de 500 kW = 125 kvar → nivel mínimo de 1 Mvar | PF ±0,95, soporte LVRT Mínimo del motor ≥1 Mvar |
| P50 anual | 1.040.250 kWh | 500 kW × 8760 h × CF 0,25 × 0,95 | 83.220 $/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) × 0,95 | Impulsa TIR del 10,6% Recurso eólico altamente específico del sitio |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
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.
8 · FAQ
¿Qué transformador de caja para una turbina eólica de 500 kW?
¿Por qué un colector de 35 kV?
¿Qué tamaño de transformador elevador de 110 kV?
¿Cuál es el período de recuperación?
¿Por qué se necesita un SVG?
¿Cuánta energía por año?
¿Es esto una turbina-un transformador?
¿Qué cubre $491.625?
¿Por qué stdKva es 500 mientras la caja es 800 kVA?
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.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Suministro integral de equipos de energía solar y convencional
Desde el diseño del sistema de distribución de energía hasta la energía solar: transformadores, aparamenta, subestaciones y equipos solares, dimensionados y cotizados en un solo lugar. Utilice nuestras calculadoras para obtener una lista completa de materiales y el precio FOB.