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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 onshore de 500 kW: transformador de caixa de 800 kVA (0,69/35 kV) + coletor de 35 kV + análise aprofundada de elevação para 110 kV

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

1 · TL;DR Conclusion

Conclusão: este parque eólico onshore de 500 kW (1 × turbina eólica de 500 kW) utiliza um transformador de caixa de 800 kVA com configuração de um transformador por turbina (0,69/35 kV) → um coletor de 35 kV (1 alimentador) → um transformador principal elevador de 110 kV + SVG de ±1 Mvar + quadro de manobra do coletor de 35 kV — total do configurador ≈ $491.625 (FOB), EPC ≈ $640.850, retorno em 9 anos, TIR de 10,6%, ROI de 181% em 25 anos (nível de viabilidade).

  • •1×500 kW WTG → transformador de caixa 800 kVA (0,69/35 kV, motor "seco combinado"); topologia um-aerogerador-um-transformador
  • •Coletor de 35 kV, 1 alimentador (≤10 aerogeradores/alimentador); transformador principal elevador de 10 MVA 35/110 kV (limite do motor — um parque real de 0,5 MW liga-se diretamente a 35 kV)
  • •SVG de ±1 Mvar para suporte reativo conforme código de rede (FP ±0,95 contínuo) + aparelhagem de coletor de 35 kV + RMU-SF6
  • •Geração 1.040.250 kWh/ano (P50, CF≈24%), P90 986.906 kWh, receita $83.220/ano @ $0,08/kWh PPA
  • •Economia: $640.850 EPC, retorno em 9 anos, TIR 10,6%, ROI de 181% em 25 anos

2 · Solution Overview

Um parque eólico onshore é um caso de exportação de geração a 100 %: a turbina gera a 0,69 kV, um transformador de bloco (um transformador por turbina) eleva a tensão para 35 kV, um alimentador coletor reúne a produção e um transformador principal elevador eleva-a para 110 kV para transmissão. O modo de exportação de geração do configurador modela e precifica toda a cadeia.

1 × 500 kW (0,5 MW)
Turbina
800 kVA (0,69/35 kV)
Transformador de bloco
35 kV · 1 alimentador
Coletor
10 MVA (35/110 kV)
Elevador principal
±1 Mvar
SVG
110 kV
Conexão à rede
500 kW (100% renovável)
Capacidade instalada
$491.625 (FOB)
Total de equipamentos

3 · Design Process & Rationale

1. Identificação de requisitos

500 kW de eólica onshore, 100% de exportação para a rede, sem carga local; o sinalizador explícito generationExport aciona o modo de exportação de geração em vez da modelagem de distribuição do lado do consumidor.

2. Dimensionamento da fonte

Uma turbina eólica de 500 kW (turbMw 0,5); instalada 500 kW, fornecimento efetivo 400 kW (fator 0,8), 100% de participação renovável.

3. Tensão do gerador

O terminal da máquina de 0,69 kV é BT e não pode transmitir longe — deve ser elevado no local, que é exatamente por isso que existe um transformador por turbina.

4. Seleção do transformador de caixa

500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margem = 525 kVA → nível padrão de 800 kVA (0,69/35 kV); a 35 kV a máquina pequena é classificada como "Tipo seco combinado" pelo motor.

5. Projeto do coletor

Alimentador único de 35 kV (limite de alimentador de 30 MVA → ≤10 × 800 kVA caixas/alimentador); este caso tem 1 turbina → 1 alimentador.

6. Elevação e POI

Transformador principal de elevação 35/110 kV (piso do motor 10 MVA) + POI de 110 kV; um parque real de 0,5 MW geralmente se conecta a 35 kV — 110 kV se aplica a parques multi-turbina.

7. Reativo e qualidade de energia

A conexão à rede requer PF ±0,95 contínuo (GB/T 19963), então um SVG de ±1 Mvar é adicionado; harmônicos/cintilação da turbina são tratados por SVG + filtros.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Um parque eólico não tem carga local — dimensioná-lo como um sistema de distribuição de consumidor subestima o equipamento do lado de exportação.

Solution

O modo de exportação de geração modela toda a cadeia WTG→caixa→coletor→elevação com economia baseada em PPA.

Evidence

Modo genPlant ativo; participação renovável de 100%; receita de PPA de $83.220/ano.

Pain

O código de rede exige LVRT e ±0,95 PF — uma planta passiva desliga em qualquer queda de tensão.

Solution

O SVG de ±1 Mvar fornece reativo dinâmico contínuo + suporte LVRT, com proteção do alimentador coletor.

Evidence

A BOM inclui SVG ±1 Mvar (PF ±0,95 contínuo); alinhado com GB/T 19963.

Pain

Um transformador por turbina significa muitas caixas pequenas — o nível errado superdimensiona o custo ou sobrecarrega.

Solution

O motor dimensiona a caixa com base na potência nominal da turbina/PF/margem e escolhe o nível padrão.

Evidence

Demanda bruta de 525 kVA → nível padrão de 800 kVA, um transformador por turbina.

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Transformador de caixa800 kVA (0,69/35 kV)500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margem = 525 kVA → nível de 800 kVAUma turbina-um transformador; máquina pequena de 35 kV classificada como "Tipo seco combinado"
>3 MW turbinas mudam para "Caixa combinada imersa em óleo"
Tensão do coletor35 kVcollectorKv=35 (mantido quando ≥35)Limite de alimentador de 30 MVA → ≤10 caixas/alimentador
<35 kV cai para coleta de 10 kV
Transformador principal elevador10 MVA (35/110 kV)Coletor total 0,8 MVA → piso do motor 10 MVAPOI de 110 kV
Ligação real de 0,5 MW a 35 kV diretamente; 110 kV é para parques multi-turbina
Potência nominal do SVG±1 Mvar25% de 500 kW = 125 kvar → nível mínimo de 1 MvarPF ±0,95, suporte LVRT
Piso do motor ≥1 Mvar
P50 anual1.040.250 kWh500 kW × 8760 h × CF 0,25 × 0,95$83.220/ano a $0,08/kWh
P90 = 986.906 kWh (CV 0,04)
Fator de capacidade≈24%Vento em plena carga 2190 h (8760×0,25) × 0,95Impulsiona TIR de 10,6%
Recurso eólico altamente específico do local

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/12Diagrama unifilar da planta de geração — WTG → transformador de bloco → coletor de 35 kV → elevação para 110 kV → rede
Why: O esqueleto de geração-exportação mostra o caminho de exportação em vez da distribuição ao consumidor — a fonte estrutural da confiabilidade da planta.
Dwg 12/12Diagrama unifilar do parque eólico — 1×500 kW WTG · 800 kVA transformador de bloco (0,69/35 kV) · coletor de 35 kV · elevação 10 MVA 35/110 kV
Why: A topologia eólica central: um aerogerador-um transformador + alimentador coletor + transformador principal de elevação — três níveis de tensão em um único desenho.
Dwg 4/12Cálculo de curto-circuito — Níveis de falta do coletor / POI → dimensionamento de disjuntores
Why: Os níveis de falta do coletor e do POI dimensionam os disjuntores e a estabilidade térmica dos cabos.
Dwg 10/12Configuração de proteção — LVRT + proteção do alimentador coletor + diferencial de elevação
Why: A capacidade de suportar afundamentos de tensão e a coordenação de proteções escalonadas são a base para a conexão à rede do parque eólico.
Dwg 7/12Avaliação de qualidade de energia — Harmônicos / flicker do aerogerador + verificação do dimensionamento do SVG
Why: O aerogerador é uma fonte de harmônicos/flicker; as capacidades do SVG e do filtro devem ser verificadas em relação aos limites da rede.

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

Dwg 1 · Base de projeto elétricoDwg 2 · Legenda de símbolosDwg 5 · Códigos e normas aplicáveisDwg 6 · Requisitos de construção e ensaiosDwg 8 · Sistema de aterramentoDwg 9 · Proteção contra surtos e SPDDwg 11 · Dados técnicos dos equipamentos principais

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Fluxo de energia

WTG 500 kW → terminal de 0,69 kV → caixa de 800 kVA até 35 kV → alimentador coletor → elevação para 110 kV → exportação à rede, 100% online.

Reativo e qualidade de energia

SVG de ±1 Mvar reativo dinâmico contínuo, FP ±0,95; harmônicos/flicker da turbina tratados com o SVG.

Falta e proteção

Suporte LVRT em afundamentos, proteção escalonada do alimentador coletor, diferencial de elevação — uma única falta não desliga todo o parque.

Economia

1.040.250 kWh/ano, $83.220/ano; $640.850 EPC, payback de 9 anos, TIR 10,6%, ROI de 25 anos 181%.

Other views (shown): LCC (custo do ciclo de vida) · Qualidade da energia e harmônicos · Perfil de tensão · Características do esquema · Derating ambiental

7 · Economics & Payback

Equipamento FOB ≈ $491.625 (WTG $352.500 + transformador de caixa $37.000 + elevador $29.500 + SVG $50.000 + quadros de alta tensão $16.750 + RMU $5.875; rede coletora e quadros são POA); EPC ≈ $640.850. Anual 1.040.250 kWh → $83.220/ano @ $0,08/kWh PPA; 9 anos de retorno, 10,6% TIR, 181% ROI em 25 anos.

$640,850
Investimento EPC
9 anos
Retorno do investimento
10.6%
TIR
181%
ROI de 25 anos
1.04 GWh
Geração anual
$83,220
Receita anual

8 · FAQ

Qual transformador de caixa para uma turbina eólica de 500 kW?
800 kVA (0,69/35 kV): 500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 = 525 kVA → nível padrão de 800 kVA, uma turbina-um transformador.
Por que um coletor de 35 kV?
Um alimentador de 35 kV transporta 30 MVA (≤10 × caixas de 800 kVA/alimentador); abaixo de 35 kV o motor cai para coleta de 10 kV.
Qual tamanho de transformador elevador de 110 kV?
O motor tem um piso de 10 MVA (35/110 kV); um parque de 0,5 MW coleta apenas 0,8 MVA, então deveria se conectar a 35 kV — 110 kV é para parques multi-turbina.
Qual é o payback?
9 anos a $0,08/kWh PPA, TIR de 10,6%, ROI de 181% em 25 anos, sobre 1.040.250 kWh/ano (P50).
Por que um SVG é necessário?
O código de rede (GB/T 19963) exige PF ±0,95; o SVG de ±1 Mvar fornece reativo dinâmico contínuo + suporte LVRT.
Quanta energia por ano?
1.040.250 kWh (P50, CF≈24%); P90 é 986.906 kWh.
Isto é uma turbina-um transformador?
Sim — cada WTG recebe um transformador de caixa dedicado de 800 kVA, a topologia eólica onshore padrão.
O que $491.625 cobre?
WTG $352.500 + caixa $37.000 + elevador $29.500 + SVG $50.000 + manobra de AT $16.750 + RMU $5.875 (FOB); itens do coletor são POA.
Por que stdKva é 500 enquanto a caixa é 800 kVA?
stdKva 500 é o padrão derivado da demanda do motor; a caixa eólica é 800 kVA (conforme windCalc), e o elevador da planta é 630 kVA (YB-630/10).

Special Considerations

  • O transformador principal elevador está instalado ao nível do solo a 10 MVA (o menor nível de 35/110 kV); uma fazenda de turbina única de 0,5 MW deveria realisticamente conectar-se a 35 kV — a elevação para 110 kV é para fazendas utilitárias multi-turbina. Nível de viabilidade, pendente do instituto de design.
  • O BOM precificado do elevador é YB-630/10 (10 kV, o elevador genérico orientado a PV do motor); o escopo do coletor/elevador eólico de 35/110 kV (equipamento de manobra do coletor + transformador principal) é POA — conciliar com o instituto de design.
  • LVRT / código de rede (GB/T 19963) não está explicitamente modelado no motor — confirmar os requisitos de fault-ride-through com o operador da rede.
  • A rede coletora e o equipamento de manobra do coletor são itens de linha sem preço unitário (POA) — o total é conservador.
  • Os cálculos do lado receptor (curto-circuito 10/0,4 kV, fluxo de carga, arc flash, N-1) estão desatualizados no modo de exportação de geração — ignorá-los; os dados do lado da planta estão em windCalc/genPlant.

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