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Planta O Romero Solar | Caso de sucesso 1 CASO DE SUCESSO Compensação de energia reativa em a maior planta solar de américa latina: O Romero Solar – Chile Objetivo: Acciona construiu em Chile a maior planta fotovoltaica de América Latina, O Romero Solar, situada no deserto de Atacama. Conta com uma potência máxima de 246,6 megawatts (MWp) -196 MW nominais-, o que a situa como uma das dez maiores instalações fotovoltaicas no mundo e a maior de América Latina até à data. Apesar da capacidade dos inversores para gerar e absorber potência reativa, para dar cumprimento à NTSyCS (Norma Técnica de Segurança e Qualidade de Serviço) o código de Rede Chileno, foi necessária a instalação de 27 MVAr capacitivos os quais se forneceram em 4 bancos de condensadores de 6.75 MVAr cada um. Alcance: Para este projeto, Arteche North America participou no projeto fornecendo os seguintes serviços e equipamentos: 1) Medições de qualidade de energia. 2) Estudos de Qualidade de Energia (Fluxos de Potência e Harmônicas) para validar a solução proposta por parte de Acciona. 3) Desenho, fabricação e fornecimento de 4 bancos de capacitores em 33 kV de 6.75 MVAr cada um. 4) Provas SAT e colocar em funcionamento do sistema de compensação reativa.
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Planta O Romero Solar | Caso de sucesso
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CASO DE SUCESSO
Compensação de energia reativa em a maior planta solar de américa latina: O Romero Solar – Chile
Objetivo:
Acciona construiu em Chile a maior planta fotovoltaica de América Latina, O Romero Solar, situada no deserto de Atacama. Conta com uma potência máxima de 246,6 megawatts (MWp) -196 MW nominais-, o que a situa como uma das dez maiores instalações fotovoltaicas no mundo e a maior de América Latina até à data. Apesar da capacidade dos inversores para gerar e absorber potência reativa, para dar cumprimento à NTSyCS (Norma Técnica de Segurança e Qualidade de Serviço) o código de Rede Chileno, foi necessária a instalação de 27 MVAr capacitivos os quais se forneceram em 4 bancos de condensadores de 6.75 MVAr cada um.
Alcance:
Para este projeto, Arteche North America participou no projeto fornecendo os seguintes serviços e equipamentos:
1) Medições de qualidade de energia. 2) Estudos de Qualidade de Energia (Fluxos de Potência e Harmônicas) para validar a solução
proposta por parte de Acciona. 3) Desenho, fabricação e fornecimento de 4 bancos de capacitores em 33 kV de 6.75 MVAr cada
um. 4) Provas SAT e colocar em funcionamento do sistema de compensação reativa.
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CASO DE SUCESSO
Descrição de a empresa:
Acciona é um grupo líder em soluções sustentáveis de infraestruturas e projetos de energia renovável em todo o mundo.
Acciona em Chile está presente há mais de 20 anos e na área de energia construiu o Parque Eólico Punta Palmeras de 45MW e a Planta Fotovoltaica O Romero Solar de 246 MWp. Atualmente tem em carteira aproximadamente 1000 MW em projetos de energia renovável para desenvolver neste país.
Requisitos do cliente:
O cliente pede o fornecimento de 4 Bancos de condensadores de 6.75 MVAr, no entanto, este fornecimento deve ser validado com um Estudo de Qualidade de Energia, para comprovar que com essa potência reativa se dê cumprimento ao código de rede Chileno (NTSyCS).
Ao mesmo tempo se deve comprovar que ditos bancos de condensadores não provoquem um aumento da distorção harmônica nem que se gerem ressonâncias no sistema.
Como parte integral do estudo se solicitaram também medições de qualidade de energia tanto antes como depois de instalada a solução de compensação reativa.
Todo o fornecimento (estudo e equipamentos) devia ser entregado em 20 semanas.
Utilização de bancos de condensadores preparados para conversão a filtro: Para conseguir o tempo de entrega se utilizou o seguinte esquema.
Se começou com a fabricação dos bancos de condensadores, os quais estariam preparados para converse em filtros de harmônicos de tipo LC o HP. Em paralelo se começou com o estudo o qual iniciou ao tempo que se faziam as medições de qualidade de energia previas. De esta forma, se pôde trabalhar na fabricação dos condensadores e a construção do banco sem ter que esperar que se decida se devem ser instalados os filtros de harmônicos ou se pode operar só com bancos de condensadores.
Quando o estudo esteve terminado, os bancos de condensadores já tinham uma grande percentagem de avance.
Com o resultado do estudo, se recomendou que se instalassem filtros de harmônicos para absorber as harmônicas geradas pelos inversores, e evitar a possibilidade de ressonância.
No entanto, o cliente preferiu continuar com a instalação unicamente dos bancos e provar in-situ se podiam operar sem necessidade dos reatores em série. O desenho dos bancos permitiu esta flexibilidade.
Aplicação e implementação: A potência reativa total de 27MVAr se entrega em 4 passos igual de 6.75 MVAr os quais ingressam dependendo do nível de geração da planta.
O desenho de os bancos de condensadores é em estrutura metálica e a sua instalação se fez de tal forma de deixar o espaço suficiente para poder intercalar o reator em serie em caso de ser necessário. Cabe destacar que os condensadores foram selecionados para suportar tal modificação.
Cada banco de capacitores conta com o seu seccionador especial para cargas capacitivas com resistências de pré-inserção para mitigar a corrente de inrush da conexão de os bancos, a qual se incrementaria na operação back to back.
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CASO DE SUCESSO
Em controle dos bancos de condensadores é realizado pelo controle da planta, no entanto, cada banco de condensadores tem um gabinete de controle donde se implementam os encravamentos de segurança necessários ao mesmo tempo que se monitoriza o nível de gás SF6 dos seccionadores para cargas capacitivas.
BENEFÍCIOS:
Os bancos de condensadores permitem à planta fotovoltaica cumprir com os requerimentos de potência reativa impostos pelo código de rede, conseguindo assim a autorização de conexão ao sistema interconectado e desta forma poder injetar a potência cativa produzida.
Ao mesmo tempo, ao proporcionar a energia reativa no ponto de conexão se consegue uma maior eficiência dado que a rede ao interior do parque só transporta a potência ativa, minimizando as perdas.
Dado que para este projeto os bancos de condensadores estão equipados com seccionadores para cargas capacitivas com resistências de pré-inserção, se consegue um benefício adicional, que consiste em minimizar os transitórios de corrente e de voltagem produzidos pelo switcheo dos bancos de condensadores. Isto permite que a electrónica de potência dos inversores não seja sometida a sobre tensões maximizando a vida útil e diminuindo a probabilidade de falhas.
Cumprimento com solicitudes sísmicas
Devido a que Chile é uma zona de fortes sismos, os equipamentos eléctricos devem justificar a sua resistência ante as exigências mecânicas geradas por estes.
O desenho do equipo foi acompanhado por uma memória sísmica e simulação de elemento finito que respaldam o cumprimento das normas Nch 2369 of 2003 e a ETGI 1020.
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CASO DE SUCESSO
Estudos, medições e Simulações
Arteche desenvolveu os estudos de fluxos de potência e análise de harmônicas e com isto validar que a solução proposta não apresentaria problemas durante a operação dos bancos de capacitores.
O estudo de fluxos de potência se desenvolveu em o software PSS a diferentes cenários de geração, para que a planta fotovoltaica possa operar dentro dos limites de fator potência e tensão do código de rede aplicável. As simulações foram complementadas com medições realizadas no transformador elevador e nos mesmos inversores da planta.
O estudo de análise de ressonâncias e harmônicas se desenvolveu em o software Palladin e com dito estudo se validou que a operação dos bancos de capacitores não gere ressonâncias no parque eólico e se cumpra o código de rede.
Provas SAT
Arteche realizo também as provas em sitio do equipamento que ademais das provas funcionais contemplaram provas de resistência de contatos, verificação de capacidade, isolamento, polaridade, relação de transformação. Ademais do anterior se realizou a carga de gás SF6 dos seccionadores e a verificação da correta montagem dos equipamentos.
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CASO DE SUCESSO
Acerca do sistema de compensação de potência reativa.
Interruptores de potência para proteção por sobrecorrente e curto-circuito em cada banco de condensadores (pelo cliente).
Bancos de capacitores em estrutura de acero galvanizado para serviço exterior.
Capacitores conectados em dupla estrela.
Seccionador com resistências de pré-inserção por cada banco.
Capacidade dos capacitores para reconfigurar-se a filtros de harmônicas em caso de requerer-se.
Lâminas de colocar a terra por cada banco.
Pára-raios classe estação.
Transformador de corrente para proteção de desequilíbrio de neutro.
Quadro de controle centralizador de sinais e supervisão de encravamentos.
Encravamento a colocar a terra com sistema kirkkey.
