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.
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
Um parque eólico não tem carga local — dimensioná-lo como um sistema de distribuição de consumidor subestima o equipamento do lado de exportação.
O modo de exportação de geração modela toda a cadeia WTG→caixa→coletor→elevação com economia baseada em PPA.
Modo genPlant ativo; participação renovável de 100%; receita de PPA de $83.220/ano.
O código de rede exige LVRT e ±0,95 PF — uma planta passiva desliga em qualquer queda de tensão.
O SVG de ±1 Mvar fornece reativo dinâmico contínuo + suporte LVRT, com proteção do alimentador coletor.
A BOM inclui SVG ±1 Mvar (PF ±0,95 contínuo); alinhado com GB/T 19963.
Um transformador por turbina significa muitas caixas pequenas — o nível errado superdimensiona o custo ou sobrecarrega.
O motor dimensiona a caixa com base na potência nominal da turbina/PF/margem e escolhe o nível padrão.
Demanda bruta de 525 kVA → nível padrão de 800 kVA, um transformador por turbina.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Transformador de caixa | 800 kVA (0,69/35 kV) | 500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 margem = 525 kVA → nível de 800 kVA | Uma 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 coletor | 35 kV | collectorKv=35 (mantido quando ≥35) | Limite de alimentador de 30 MVA → ≤10 caixas/alimentador <35 kV cai para coleta de 10 kV |
| Transformador principal elevador | 10 MVA (35/110 kV) | Coletor total 0,8 MVA → piso do motor 10 MVA | POI 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 Mvar | 25% de 500 kW = 125 kvar → nível mínimo de 1 Mvar | PF ±0,95, suporte LVRT Piso do motor ≥1 Mvar |
| P50 anual | 1.040.250 kWh | 500 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) × 0,95 | Impulsiona TIR de 10,6% Recurso eólico altamente específico do local |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
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.
8 · FAQ
Qual transformador de caixa para uma turbina eólica de 500 kW?
Por que um coletor de 35 kV?
Qual tamanho de transformador elevador de 110 kV?
Qual é o payback?
Por que um SVG é necessário?
Quanta energia por ano?
Isto é uma turbina-um transformador?
O que $491.625 cobre?
Por que stdKva é 500 enquanto a caixa é 800 kVA?
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.
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
Fornecimento único de equipamentos de energia convencional e solar
Do projeto do sistema de distribuição de energia à energia solar – transformadores, painéis de distribuição, subestações e equipamentos solares, dimensionados e cotados em um só lugar. Use nossas calculadoras para obter uma lista completa de materiais e o preço FOB.