Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos.

Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 0 Autor: Núñez Sualdea, Adrián ESTUDIO DE LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE ALTA TENSIÓN Y SUS PROTECCIONES EN PARQUES EÓLICOS Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 1 UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ESCUELA DE INGENIERIAS INDUSTRIALES Grado en Ingeniería Eléctrica Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. Autor: Núñez Sualdea, Adrián Tutor: Frechoso Escudero, Fernando Antonio Departamento Ing. Eléctrica Valladolid, febrero 2021. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 2 Resumen y palabras clave: El tema principal sobre el que se desarrolla este trabajo de fin de grado es el cálculo de la infraestructura eléctrica necesaria para la conexión a la red de un parque eólico de 29,7 MW, así como su distribución interna y cada uno de sus componentes. Aerogenerador. Nivel de tensión 690 V/30 kV. Intensidad max admisible. Temperatura conductores. Caída de tensión real. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 3 INDICE 1. Introducción y objetivos ............................................................................................. 6 2. Ubicación de la instalación ....................................................................................... 8 3. Normativa por emplear ............................................................................................. 9 3.1. Normativa referida a energía eólica ................................................................... 9 3.1.1. Legislación comunitaria ............................................................................... 9 3.1.2 Legislación estatal ........................................................................................ 9 3.2. Normativa referida a aerogeneradores ........................................................... 11 3.3. Normativa referida a medio ambiente ............................................................ 11 4. Descripción aerogenerador .................................................................................... 13 4.1. Aerogenerador seleccionado ........................................................................... 13 4.2. Especificaciones técnicas del aerogenerador ................................................. 14 4.3. Curva de potencia y energía ............................................................................ 16 5. Infraestructura eléctrica ......................................................................................... 18 5.1. Descripción general ......................................................................................... 19 5.2. Instalaciones de media tensión ...................................................................... 19 5.2.1. Centros primarios de transformación ....................................................... 19 5.2.2. Transformador .......................................................................................... 20 5.3. Celdas de media tensión ................................................................................. 22 5.4. Red de media tensión...................................................................................... 27 6. Esquemas unifilares circuitos ................................................................................ 28 7. Dimensionado del sistema colector ....................................................................... 29 7.1. Nivel de tensión 690V ..................................................................................... 29 7.1.1. Intensidad nominal en los generadores ................................................... 29 7.1.2. Sección de los conductores ...................................................................... 30 7.2. Nivel de tensión 30kV...................................................................................... 30 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 4 7.2.1. Elección de la sección del conductor ....................................................... 30 7.2.1.1. Intensidad máx. admisible en régimen permanente ............................ 34 7.2.1.2. Caída máxima teórica de tensión .......................................................... 43 7.2.1.3 Pérdida de potencia................................................................................ 46 7.2.1.4 Intensidad máxima admisible en cortocircuito ...................................... 48 8.Protecciones ............................................................................................................ 55 8.1. Función sobreintensidad en circuitos de aerogeneradores ............................ 55 8.2. Función sobreintensidad de las líneas de evacuación del parque ................. 55 8.3. Funciones adicionales ..................................................................................... 56 8.4. Protección contra sobreintensidades .............................................................. 56 8.4.1 Protección contra cortocircuitos ................................................................ 57 8.4.2. Protecciones contra sobrecargas ............................................................. 60 8.5. Protección contra sobretensiones ................................................................. 609 8.5.1. Autoválvulas .............................................................................................. 60 9.Subestación ............................................................................................................. 61 9.1. Modelo eléctrico de la instalación ................................................................... 61 9.2. Líneas de 30 kV de evacuación de los parques .............................................. 61 9.3. Transformadores 220/30 kV .......................................................................... 62 9.4. Red equivalente en 220 kV ............................................................................. 62 10. Sistemas de puesta a tierra ................................................................................. 63 10.1. Puesta a tierra ............................................................................................... 63 10.2. Puesta a tierra de la subestación ................................................................. 63 10.2.1. Tensión máxima de contacto aplicada ................................................... 64 10.2.2. Tensión máxima de paso aplicada ......................................................... 65 10.2.3. Tensión máxima de contacto ................................................................. 65 10.2.4. Tensión máxima de paso ........................................................................ 66 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 5 10.3. Puesta a tierra de aerogenerador ................................................................. 66 11. Conclusiones ........................................................................................................ 67 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 6 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 7 1. Introducción y objetivos El proyecto tiene como objetivo principal planear y diseñar la instalación eléctrica de un parque eólico constituido por 33 aerogeneradores de potencia unitaria 0,9 MW, con una potencia total del parque de 29,7 MW. El parque se sitúa en la localidad de Magaña, un pequeño pueblo situado al noreste de la provincia de Soria. La instalación eléctrica del parque eólico comprende los siguientes puntos: 1. Los centros de transformación están constituidos por los transformadores elevadores 30/0,69 kV (ubicados en las góndolas) y las diferentes celdas de media tensión instaladas en la base de la torre de los aerogeneradores. 2. La red subterránea de media tensión a 30 kV, que permitirá conectar las celdas de los aerogeneradores del parque entre sí, y éstas con el edificio de control y mando. Se llevará a cabo el cálculo de las secciones de los conductores subterráneos de media tensión en el interior de tubos. 3. La subestación de transformación elevadora, que evacuará la energía generada del parque a la red de transporte, aumentado la tensión de 20 a 220 kV. Ésta albergará el transformador de potencia, así como los elementos de protección, control y medida, necesarios para el buen funcionamiento. 4. La sala de celdas del edificio de control formada por las celdas de entrada de línea de los circuitos de aerogeneradores, celdas de medida, celdas de salida de línea hacia el transformador de potencia y servicios auxiliares y la aparamenta asociada. 5. La malla de puesta a tierra de la subestación así como la de los aerogeneradores. Estas se unirán mediante conductores para obtener una red de equipotencial. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 8 2. Ubicación de la instalación La instalación eléctrica del parque eólico que tiene por objeto este trabajo fin de grado se encuentra en las cercanías de la localidad de Magaña, un pequeño pueblo al situado en la provincia de Soria, España, la cual cuenta con 106 habitantes censados (2010). Esta pequeña población de comarca de Tierras Altas está ubicada en el noreste de la provincia, en el límite con La Rioja bañado por el río Alhama en la vertiente mediterránea, al sur de Sierra de las Cabezas y Sierra de Alcarama; al norte de Sierra del Almuerzo . Imagen/tabla 1 1. Ubicación Magaña Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 15 Multiplicador Etapas: 3 Relacion: 1:68 Fabricante: Kestermann/Flender/Valmet Grupo electrógeno Tipo: Asíncrono Número: 1 Velocidad, máx.: 1,511.0 rpm Voltaje: 690.0 V Frecuencia de red: 50 Hz Fabricante: Elin Torre Altura del buje: 60/74 m Forma: Cónica Protección anticorrosiva: Pintura Fabricante: - Masas / Pesos Peso de una hoja: - Peso del buje: - Peso del rotor: 16.5 t Peso de la góndola: 24.5 t Peso de la torre, máx.: 97.0 t Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 16 4.3. Curva de potencia y energía Imagen/tabla 3 3. Curva de potencia y energía A continuacion se muestra una tabla que relaciona la energia y coeficiente de potencia con la velocidad del viento. Velocidad (m/s) Energía (kW) Coef. Potencia 2,5 2,92 0,15 3 4,49 0,12 3,5 13,69 0,25 4 22,91 0,27 4,5 32,69 0,27 5 47 0,28 5,5 70,98 0,33 6 108,43 0,38 6,5 157,87 0,44 7 201,41 0,45 7,5 257,08 0,46 8 313,62 0,47 8,5 370,18 0,46 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 17 9 430,42 0,45 9,5 480,83 0,43 10 540,01 0,41 10,5 592,14 0,39 11 640,27 0,37 11,5 678,64 0,34 12 727,37 0,32 12,5 761,19 0,3 13 792,71 0,28 13,5 819,76 0,26 14 842,04 0,23 14,5 863,99 0,22 15 878,92 0,2 15,5 884,99 0,18 16 891,18 0,17 16,5 890,99 0,15 17 893,65 0,14 17,5 908,37 0,13 18 918,89 0,12 18,5 930,2 0,11 19 936,2 0,1 19,5 935,59 0,1 20 923,71 0,09 20,5 921,81 0,08 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 18 5. Infraestructura eléctrica El sistema eléctrico de un parque eólico tiene como objetivo la transferencia de la energía eléctrica producida por cada aerogenerador hacia la red de distribución en unas condiciones lo mas óptimas posibles. En la actualidad, con aerogeneradores de altas potencias, la configuración utilizada es la conexión en Media Tensión (MT) de los aerogeneradores entre sí, por lo que cada uno de ellos debe contar con su propio centro de transformación primario. En este caso, el sistema eléctrico del parque eólico está compuesto por los siguientes elementos ordenados según el flujo de la energía:  Instalación eléctrica de BT de cada aerogenerador  Centro de transformación primaria (BT/MT)  Red subterránea de MT  Subestación de transformación secundaria (MT/AT)  Evacuación en AT Imagen/tabla 4 4. Sistema eléctrico parque Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 19 5.1. Descripción general Las características principales del parque son: PARQUE Nº DE AEROGENERADORES TIPO DE AEROGENERADOR POTENCIA [MW] MAGAÑA 33 (3 CIRUITOS) NM52-900 29,7 La generación se realiza en la góndola a baja tensión, 690 V, transformándose en el interior de esta a 30 kV. Los aerogeneradores se agrupan en circuitos de 30 kV, que conectan los aerogeneradores con la subestación MT/AT de 30/220 KV. Las canalizaciones eléctricas discurrirán por zanjas subterráneas. 5.2. Instalaciones de media tensión 5.2.1. Centros primarios de transformación En el interior de cada aerogenerador se ha instalado un centro de transformación que incluirá un transformador baja/media tensión (0,69/30 kV) y la aparamenta de maniobra y protección necesaria para conectar cada generador eléctrico a la red interna de 30 kV del parque eólico. El transformador está situado en el interior de la góndola, de modo que los cables de baja tensión tendrán la menor longitud para minimizar las pérdidas por efecto Joule. Los cables de media tensión del parque eólico irán entrando y saliendo en cada celda para unir todos los aerogeneradores conectados a cada uno de los tres circuitos 30 kV. Los elementos que conforman los centros de transformación son los siguientes:  Transformador  Celdas de media tensión  Material de seguridad Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 20 5.2.2. Transformador La electricidad generada en el aerogenerador llega al transformador y este eleva la tensión y la entrega a las celdas de media tensión. El transformador elegido debe ser apto para la potencia del generador. Su potencia nominal deberá ser mayor o igual que la generada por el aerogenerador. A continuación, se muestra una tabla del protocolo de ensayo del transformador la cual nos dará las siguientes características: Imagen/tabla 5 5. Placa de características Trafo Paero = 0.9 MW Potencia del generador Vbaja = 690V Tensión en primario Valta = 30000 V Tensión en secundario 𝐼𝑏𝑎𝑗𝑎=𝐼𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟= P √3∗𝑉∗𝐶𝑜𝑠𝛼 =900000 √3∗690∗0.95=785.27 𝐴 La relación de transformación del trafo BT/MT es: 𝑟 =𝑉𝑏𝑎𝑗𝑎 𝑉𝑎𝑙𝑡𝑎 =690 30000= 0.23 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 21 Con lo que la corriente a la salida del transformador sería; Ialta = r · Ibaja = 0,023 · 785.27= 18.23 A Finalmente, la potencia mínima nominal del trafo debe ser de: S = √3 · Ve · Ie = √3 · 690 · 785.27 = 937376,799 VA = 1000 kVA Tipo trifásico, seco encapsulado Relación 30 kV / 690 V Frecuencia 50 Hz Grupo de conexión Dyn11 Refrig. AN Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 22 5.3. Celdas de media tensión Las celdas de protección y maniobra de los circuitos de MT son compactas y están situadas en la base de las torres y permiten la conexión/desconexión individual de cada turbina de la red de MT. Además, las celdas de MT incluyen una protección del aerogenerador ante cortocircuitos, disparo externo y protección térmica del transformador. Dependiendo de la posición del aerogenerador en el parque y su funcionalidad, enlazando o no con otros aerogeneradores, varían los módulos que configuran las celdas, siendo típicas las siguientes:  Módulo 1L+1A+0L Es la configuración utilizada en los aerogeneradores en posiciones intermedias en los tendidos de línea. Permite, no sólo la protección del transformador del aerogenerador, sino su conexión al resto del tendido, y la prolongación del tendido de línea. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 23 Contiene: - Una celda 1L Interruptor-seccionador de 3 posiciones (Entrada de línea desde aerogenerador anterior, el más alejado de la subestación) - Una celda 1A Interruptor automático (Protección del transformador) - Una celda 0L Remonte rígido a barras (Salida de la línea hacia el aerogenerador posterior, el más próximo a la subestación)  Módulo 2x1L+1A+0L Es la configuración utilizada en los aerogeneradores que recogen la energía de dos líneas diferentes. Permite, no sólo la protección del transformador del aerogenerador, sino su conexión al resto del tendido, y la prolongación del tendido de línea. Contiene: - Dos celdas 1L Interruptor-seccionador de 3 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 24 posiciones (Entrada de línea desde aerogenerador anterior, el más alejado de la subestación) - Una celda 1A Interruptor automático (Protección del transformador) - Una celda 0L Remonte rígido a barras (Salida de la línea hacia el aerogenerador posterior, el más próximo a la subestación)  Módulo 1A+0L Es la configuración utilizada en todos los aerogeneradores en posiciones finales en los tendidos de línea. Permite, no sólo la protección del transformador, sino su conexión al resto del tendido. Contiene: - Una celda 1A Interruptor automático (Protección del transformador) - Una celda 0L Remonte rígido a barras (Salida de la línea hacia el aerogenerador posterior, el más próximo a la subestación) Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 31 Imagen/tabla 8 8. Tensiones nominales normalizadas Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 32 Un = 30 kV (Tensión nominal de la red) Us = 36 kV (Tensión más elevada de la red) U0/U = 18/30 kV (Tensión asignada del cable) Imagen/tabla 9 9. Niveles de aislamiento de los cables Un: Valor de la tensión entre fases por el cual se denomina la red Us: Valor más elevado de la tensión eficaz entre fases que puede presentarse en un instante y en un punto cualquiera de la red, en las condiciones normales de explotación. Uo: Tensión asignada eficaz a frecuencia industrial entre cada conductor y la pantalla del cable, para la que se han diseñado al cable y sus accesorios. U: tensión asignada eficaz a frecuencia industrial entre dos conductores cualesquiera para la que se han diseñado el cable y sus accesorios. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 33 Condiciones iniciales:  Temperatura del terreno: 25 ºC  Profundidad: 1 m  Resistividad térmica del terreno: 1,5 K·m/W  Terna de cables unipolares Para la determinación de la sección de los conductores, se precisa realizar un cálculo en base a las siguientes consideraciones:  La Intensidad que circule en régimen permanente por el conductor no debe superar el 80 % de la intensidad máxima admisible por el cable elegido.  La caída de tensión entre el primer aerogenerador de cada circuito y la subestación de MT/AT debe ser inferior al 2%.  Las pérdidas de potencia en la red de MT deben ser inferior al 2%.  La intensidad de cortocircuito soportada por el conductor debe ser superior a la intensidad de cortocircuito de la instalación. En los siguientes puntos se calculan estas consideraciones y qué sección es necesaria para ello siguiendo indicaciones de la norma UNE 211435. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 34 7.2.1.1. Intensidad máx. admisible en régimen permanente La intensidad máxima admisible en servicio permanente se calculará atendiendo a la norma UNE 21144 o la ITC-LAT-06, de modo que el conductor no supere la temperatura máxima en ningún tramo de la red. Para sistemas trifásicos de corriente alterna la intensidad máxima que recorre un conductor es: 𝐼𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟= P √3∗𝑉∗𝐶𝑜𝑠𝛼 P: potencia máxima que discurre por el conductor V: tensión nominal de la red en servicio Cos 𝛼 : factor de potencia de la instalac ión En este proyecto, los tramos de conductores que mayor intensidad van a soportar son los que van desde el último aerogenerador de los circuitos 1, 2 y 3 hasta la subestación de MT/AT, soportando una potencia de 12, 11 y 10 aerogeneradores de los diferentes circuitos respectivamente de 0.9 MW cada uno, con un total de 10.8, 9.9 , 9 MW. La tensión de la red es de 30 kV y el factor de potencia de la instalación es 0.95. Con estos valores la corriente máxima de la red de media tensión seria la del circuito 1 con una intensidad de 218.78 A. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 35 Imagen/tabla 10 10. Int. Max. Admisibles en servicio permanente Según la norma ITC-LAT 06 dicha intensidad requeriría de unos conductores de sección 150 mm 2 como se aprecia en la tabla para cables unipolares de aluminio con aislamiento XLEP. La intensidad máxima admisible para esta sección es de 245 A. Aplicando este mismo procedimiento obtendríamos las secciones para cada uno de los tramos, tal y como se detalla en la siguiente tabla: Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 36 Tramo Longitud (m) MW a. arriba I (A) cond. Sección (mm2) C1 1-2. 199,5 0,9 18,25 25 2-3. 222 1,8 36,51 25 3-4. 259,7 2,7 54,76 25 4-5. 191,5 3,6 73,01 25 5-6. 190 4,5 91,27 35 6-7. 230 5,4 109,52 50 7-8. 198 6,3 127,78 50 8-9. 220 7,2 146,03 70 9-10. 216 8,1 164,28 95 10-11. 214 9 182,54 95 11-12. 244 9,9 200,79 120 12-SE 3522 10,8 219,04 150 C2 18-17 245 0,9 18,25 25 17-16 762 1,8 36,51 25 16-15 253 0,9 18,25 25 16-14 743 3,6 73,01 25 13-14 245 0,9 18,25 25 14-19 256 0.9 18,25 25 14-20 654 6,3 127,78 50 20-21 496 7,2 146,03 70 21-23 480 8,1 164,28 95 22-23 266 0,9 18,25 95 23-SE 1721 9,9 200,79 120 C3 24-25 314 0,9 18,25 25 25-30 285 1,8 36,51 25 30-29 200 2,7 54,76 25 29-28 236 3,6 73,01 25 28-26 220 4,5 91,27 35 26-27 257 5,4 109,52 50 27-31 310 6,3 127,78 50 31-SE 308,7 7,2 146,03 70 33-32 237,7 0,9 18,25 25 32-SE 280 1,8 36,51 25 Imagen/tabla 11 11. Secciones Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 37 Factores de corrección: Ahora tenemos que aplicar unos factores de corrección por temperatura, resistividad térmica, profundidad de soterramiento y agrupamiento de cables que se detalla continuación. Dado que la temperatura ambiente media del local es de 25ºC a un metro de profundidad se puede tomar la temperatura media igual a la ambiente. Con lo que el factor de corrección por temperatura sería KT=1 Imagen/tabla 12 12. Factor corrección temperatura Según esta tabla el factor de corrección para la temperatura se queda en 1 Vamos a considerar la resistividad térmica de 1.5 K·m/W. Para la sección ya calculada anteriormente se debe aplicar un factor por resistividad KRT = 1,00, aumentando con terrenos secos y disminuyendo con terrenos húmedos tal y como se obtiene de la tabla. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 38 Imagen/tabla 13 13. Resistividad térmica terreno Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 39 Imagen/tabla 14 14. Factor corrección resistividad térmica Dado que los cables irán a una profundidad de 1 m tal y como indica la norma UNE 211435:2011 no hay que aplicar factor de corrección por profundidad. KP = 1. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 40 En el tramo final del circuito 3, donde estos siguen el mismo camino hasta la subestación MT/AT, hay dos ternas en la misma zanja con una separación que vamos a suponer de 0,6 m. Por lo que el factor de agrupamiento es KA = 0,88. Para el resto de tramos al ser una única terna la que discurre por cada zanja no será necesario aplicar el factor de corrección, siendo este 1. DIRECTAMENTE ENTERRADOS Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 47 En la siguiente tabla se pueden ver todos los resultados para cada tramo de los diferentes circuitos. Como se ve se han tomado sólo un tipo de conductor, para facilitar el mantenimiento y mejorar el aspecto económico de la instalación del parque eólico. Tramo Longitud (m) MW a. arriba I (A) cond. Sección (mm2) R (ohm/km) max c.a a 90C según tabla X (ohm/km) caida de tension V Caída de tensión % Pérdida potencia (W) C1 1-2. 199,5 0,9 18,25 25 1,513 9,05 0,03 301,60 2-3. 222 1,8 36,51 25 1,513 20,16 0,07 1343,19 3-4. 259,7 2,7 54,76 25 1,513 35,37 0,12 3534,75 4-5. 191,5 3,6 73,01 25 1,513 34,77 0,12 4633,33 5-6. 190 4,5 91,27 35 1,093 31,15 0,10 5189,81 6-7. 230 5,4 109,52 50 0,8 0,144 35,07 0,12 6621,04 7-8. 198 6,3 127,78 50 0,8 0,144 35,22 0,12 7758,94 8-9. 220 7,2 146,03 70 0,558 0,136 31,81 0,11 7853,48 9-10. 216 8,1 164,28 95 0,403 0,13 25,98 0,09 7047,73 10-11. 214 9 182,54 95 0,403 0,13 28,60 0,10 8620,97 11-12. 244 9,9 200,79 120 0,321 0,125 29,13 0,10 9473,28 12-SE 3522 10,8 219,04 150 0,262 0,121 382,29 1,27 132818,56 C2 18-17 245 0,9 18,25 25 1,513 11,12 0,04 370,38 17-16 762 1,8 36,51 25 1,513 69,19 0,23 4610,40 15-16 253 2,7 54,76 25 1,513 34,45 0,11 3443,56 16-14 743 3,6 73,01 25 1,513 134,91 0,45 17976,85 13-14 245 4,5 91,27 35 1,093 40,17 0,13 6692,12 14-19 256 5,4 109,52 50 0,8 0,144 39,03 0,13 7369,50 14-20 654 6,3 127,78 50 0,8 0,144 116,34 0,39 25628,00 20-21 496 7,2 146,03 70 0,558 0,136 71,72 0,24 17706,03 21-23 480 8,1 164,28 95 0,403 0,13 57,73 0,19 15661,63 22-23 266 9 182,54 95 0,403 0,13 35,55 0,12 10715,79 23-SE 1721 9,9 200,79 120 0,321 0,125 205,49 0,68 66817,67 C3 24-25 314 0,9 18,25 25 1,513 14,25 0,05 474,70 25-30 285 1,8 36,51 25 1,513 25,88 0,09 1724,36 30-29 200 2,7 54,76 25 1,513 27,24 0,09 2722,18 29-28 236 3,6 73,01 25 1,513 42,85 0,14 5710,01 28-26 220 4,5 91,27 35 1,093 36,07 0,12 6009,25 26-27 257 5,4 109,52 50 0,8 0,144 39,19 0,13 7398,29 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 48 27-31 310 6,3 127,78 50 0,8 0,144 55,15 0,18 12147,83 31-SE 308,7 7,2 128,5 70 0,558 0,136 39,28 0,13 8532,93 33-32 237,7 0,9 18,25 25 1,513 10,79 0,04 359,35 32-SE 280 1,8 32,12 25 1,513 22,37 0,07 1311,20 Imagen/tabla 19 19. Resultados por tramo de intensidades, caídas de tensión y perdidas de potencia 7.2.1.4 Intensidad máxima admisible en cortocircuito En esta parte vamos a calcular las corrientes máximas de cortocircuito que nuestra red de media tensión será capaz de soportar, ajustando de esta forma el dimensionado realizado a la normativa ITC-LAT 06. Esto quiere decir calcular y observar si las secciones elegidas se ajustan o no a la normativa. Además, estos valores nos servirán para saber el poder de corte que deben tener las protecciones a lo largo de la instalación. En primer lugar, calculamos las impedancias del transformador de la subestación y de la red, lo que nos dará a calcular la corriente de cortocircuito proveniente de la red de distribución. La tensión de la red: 220KV Potencia de la red: 400MVA IMPEDANCIAS DE LOS TRANSFORMADORES Y DE LA RED: Tranformador 30/220 KV De los ensayos del transformador facilitados por Cetasa, se recogen las siguientes características que sirven para llevar a cabo el modelado: • Características del transformador GETRA 220/30 kV: Potencia nominal [kVA]: 40.000 ONAN / 50.000 ONAF Tensión Tensión nominal AT [V]: 230.000 ± 2 x 2,5% Tensión nominal MT [V]: Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 49 30.000 ± 2 x 5% Grupo de conexión: YNd11 Tensión de cortocircuito: 12,5% (garantizado de ensayo) Pérdidas en el cobre [W]: 167.000 (garantizado de ensayo) Z𝑇𝑅 =𝑈𝑐𝑐(%) 100 ∗ 𝑈𝑏 2 𝑆𝑛= 12,5 100 ∗ 300002 40∗106=2.81 Ω X𝑇𝑅 =0,98∗Z𝑇𝑅 =2,75 𝑗Ω R𝑇𝑅 =0,2∗Z𝑇𝑅 =0,56 Ω Red Z𝑅𝑒𝑑 =𝑗 𝑈𝑏 2 𝑆𝑐𝑐 = 𝑗 300002 400∗106=2,25 𝑗Ω Ahora calculamos la impedancia total de la red y del transformador para obtener la corriente de cortocircuito que entrará por la red: Z𝑇𝑅 + Z𝑅𝑒𝑑 = =0,56+5𝑗 Ω I𝑐𝑐 𝑟𝑒𝑑 =𝑉 √3∗Z𝑇𝑅+𝑟𝑒𝑑 = 30000 √3∗(0,56+ 5𝑗)=3342.3 𝐴 En cuanto a la corriente de cortocircuito de las líneas de generación, esta será igual a la corriente nominal de los generadores de esa línea. Además debemos tener en cuenta que nuestros generadores son de jaula de ardilla los cuales darán individualmente la siguiente corriente de cortocircuito: I𝑐𝑐𝑔 = 170,45 A Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 50 Entonces al final de la línea en barras la corriente de cortocicuito total será la siguiente: I𝑐𝑐𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 =I𝑐𝑐 𝑟𝑒𝑑 + I𝑐𝑐𝑔 + I𝑐𝑐 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎 I𝑐𝑐𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 3342.3 𝐴+ 170,45∗12 +219,04=5606,44 𝐴 Así es como calculamos todas las corrientes de cortocircuito para cada tramo. Una vez calculadas las corrientes de cortocircuito, debemos asegurarnos que se cumple la ITC-LAT-06 apartado 6.2, el cual nos indica la formula para calcular la corriente máxima de cortocircuito en un determinado punto: Corriente máxima de cortocircuito: I𝑐𝑐 𝑚𝑎𝑥 =𝐾∗𝑆 √t𝑐𝑐 Donde: Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 51 Necesitamos saber la temperatura de cortocircuito la cual nos lo dará la siguiente tabla: Como el incremento de temperatura que se produce en el cable desde la temperatura icicial a la que se encuentra el terreno es proporcional a la corriente que pasa a través al cuadrado podemos establecer la siguiente regla de tres: 90ºC - 25ºC = 2152 TºC - 25ºC= 200,82 Obtenemos para este tramo de estudio la temperatura real de: T= 81,69ºC Este mismo procedimiento lo hacemos para cada tramo, para obtener K y así calcular la Icc máxima, y comprobamos que: 𝐼𝑐𝑐 ≤𝐼𝑐𝑐𝑚𝑎𝑥 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 52 Con estas temperaturas reales de los conductores y las tablas mostradas anteriores ya podemos calcular Icc máxima y ver si se cumple: 𝐼𝑐𝑐 ≤𝐼𝑐𝑐𝑚𝑎𝑥 Tramo Longitud (m) I (A) cond. Sección (mm2) I cond (max) Icc (A) T ºC Icc max ITC- 06-6.2 Icc<Iccmx C1 1-2. 199,5 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 2-3. 222 36,51 25 90 3719,41 35,70 7576,76 SI 3-4. 259,7 54,76 25 90 3908,11 49,06 7104,19 SI 4-5. 191,5 73,01 25 90 4096,81 67,78 6442,62 SI 5-6. 190 91,27 35 110 4285,52 69,75 8921,97 SI 6-7. 230 109,52 50 130 4474,22 71,13 12647,79 SI 7-8. 198 127,78 50 130 4662,93 87,80 11469,35 SI 8-9. 220 146,03 70 160 4851,63 79,14 16913,79 SI 9-10. 216 164,28 95 190 5040,33 73,59 23700,30 SI 10-11. 214 182,54 95 190 5229,04 85,00 22168,34 SI 11-12. 244 200,79 120 215 5417,74 81,69 28562,84 SI 12-SE 3522 219,04 150 245 5606,44 76,96 36708,37 SI C2 18-17 245 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 17-16 762 36,51 25 90 3719,41 35,70 7576,76 SI 15-16 253 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 16-14 743 73,01 25 90 4096,81 67,78 6442,62 SI 13-14 245 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 14-19 256 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 14-20 654 127,78 50 130 4662,93 87,80 11469,35 SI 20-21 496 146,03 70 160 4851,63 79,14 16913,79 SI 21-23 480 164,28 95 190 5040,33 73,59 23700,30 SI 22-23 266 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 23-SE 1721 200,79 120 215 5417,74 81,69 28562,84 SI C3 24-25 314 18,25 25 90 7888,7 27,67 7860,46 SI 25-30 285 36,51 25 90 8077,41 35,70 7576,76 SI 30-29 200 54,76 25 90 8266,11 49,06 7104,19 SI 29-28 236 73,01 25 90 8454,81 67,78 6442,62 SI 28-26 220 91,27 35 110 8643,52 69,75 8921,97 SI 26-27 257 109,52 50 130 8832,22 71,13 12647,79 SI 27-31 310 127,78 50 130 9020,93 87,80 11469,35 SI 31-SE 308,7 128,5 70 160 7998,95 66,93 18123,44 SI 33-32 237,7 18,25 25 90 7888,7 27,67 7860,46 SI 32-SE 280 32,12 25 90 8073,02 33,28 7662,24 SI Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 53 Imagen/tabla 20 20. condición corriente cortocircuito menor que máxima Una vez comprobado que nuestro dimensionado es el correcto, con las temperaturas de los conductores podemos calcular las nuevas resistencias por unidad de longitud con la siguiente formula, y así calcular la caída de tensión real, y no en el peor de los casos de temperatura permanente de trabajo de 90ºC: 𝑅𝑇= 𝑅𝑇𝑜 [1 + 0.004(𝑇−𝑇0)] ΔU = √3 · L · I · (R · cos α + X · sen α). Tramo Long (m) I (A) cond. Sección (mm2) I cond (max) Icc (A) T ºC Icc max ITC-06-6.2 Icc<Iccmx R real(ohm/km) caida de tension V Caída de tensión % C1 1-2. 199,5 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 7,25 0,02 2-3. 222 36,51 25 90 3719,41 35,70 7576,76 SI 1,24 16,56 0,06 3-4. 259,7 54,76 25 90 3908,11 49,06 7104,19 SI 1,30 30,39 0,10 4-5. 191,5 73,01 25 90 4096,81 67,78 6442,62 SI 1,39 31,93 0,11 5-6. 190 91,27 35 110 4285,52 69,75 8921,97 SI 1,01 28,82 0,10 6-7. 230 109,52 50 130 4474,22 71,13 12647,79 SI 0,74 32,74 0,11 7-8. 198 127,78 50 130 4662,93 87,80 11469,35 SI 0,79 34,93 0,12 8-9. 220 146,03 70 160 4851,63 79,14 16913,79 SI 0,53 30,58 0,10 9-10. 216 164,28 95 190 5040,33 73,59 23700,30 SI 0,38 24,53 0,08 10- 11. 214 182,54 95 190 5229,04 85,00 22168,34 SI 0,40 28,09 0,09 11- 12. 244 200,79 120 215 5417,74 81,69 28562,84 SI 0,31 28,30 0,09 12-SE 3522 219,04 150 245 5606,44 76,96 36708,37 SI 0,25 365,82 1,22 C2 18-17 245 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 8,90 0,03 17-16 762 36,51 25 90 3719,41 35,70 7576,76 SI 1,24 56,84 0,19 15-16 253 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 9,19 0,03 16-14 743 73,01 25 90 4096,81 67,78 6442,62 SI 1,39 123,89 0,41 13-14 245 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 8,90 0,03 14-19 256 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 9,30 0,03 14-20 654 127,78 50 130 4662,93 87,80 11469,35 SI 0,79 115,38 0,38 20-21 496 146,03 70 160 4851,63 79,14 16913,79 SI 0,53 68,95 0,23 21-23 480 164,28 95 190 5040,33 73,59 23700,30 SI 0,38 54,52 0,18 22-23 266 18,25 25 90 3530,70 27,67 7860,46 SI 1,21 9,66 0,03 23-SE 1721 200,79 120 215 5417,74 81,69 28562,84 SI 0,31 199,63 0,67 C3 24-25 314 18,25 25 90 7888,7 27,67 7860,46 SI 1,21 11,41 0,04 Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 54 25-30 285 36,51 25 90 8077,41 35,70 7576,76 SI 1,24 21,26 0,07 30-29 200 54,76 25 90 8266,11 49,06 7104,19 SI 1,30 23,40 0,08 29-28 236 73,01 25 90 8454,81 67,78 6442,62 SI 1,39 39,35 0,13 28-26 220 91,27 35 110 8643,52 69,75 8921,97 SI 1,01 33,37 0,11 26-27 257 109,52 50 130 8832,22 71,13 12647,79 SI 0,74 36,59 0,12 27-31 310 127,78 50 130 9020,93 87,80 11469,35 SI 0,79 54,69 0,18 31-SE 308,7 128,5 70 160 7998,95 66,93 18123,44 SI 0,51 36,20 0,12 33-32 237,7 18,25 25 90 7888,7 27,67 7860,46 SI 1,21 8,64 0,03 32-SE 280 32,12 25 90 8073,02 33,28 7662,24 SI 1,23 18,23 0,06 Imagen/tabla 21 21. Tabla resumen datos Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 55 8.Protecciones Resulta prioritario en cuanto a coordinación de protecciones, además de un rápido despeje de faltas que eviten daños en cualquier elemento de la instalación, mantener conectado en todo momento la máxima generación posible, desconectando únicamente aquel circuito que presente el cortocircuito y manteniendo conectada el resto de la instalación. 8.1. Función sobreintensidad en circuitos de aerogeneradores Debe proteger cada circuito de aerogeneradores disparando el interruptor de cabecera de forma rápida ante faltas en el propio circuito. Para ello se utiliza el elemento instantáneo ajustado a un valor de intensidad elevado, calculado a partir de la corriente de cortocircuito obtenida por simulación para faltas en el propio circuito. También se habilita un elemento temporizado, según una curva inversa, que actuaría de forma más lenta, como respaldo ante faltas en otros circuitos de aerogeneradores o en la línea de evacuación del parque. Para el ajuste de la intensidad de arranque de este elemento se tiene en cuenta que debe garantizar la evacuación de la potencia máxima del circuito de aerogeneradores. Para la protección de faltas a tierra se utiliza la protección de neutro sensible, ya que el régimen de neutro del sistema de 30 kV es neutro aislado. En este tipo de sistema de neutro las corrientes de falta dependen de las intensidades capacitivas de las líneas, cuyos valores son muy pequeños. 8.2. Función sobreintensidad de las líneas de evacuación del parque. Esta protección debe disparar ante faltas en la propia línea de evacuación del parque y actuar de respaldo de las protecciones propias de los circuitos de aerogeneradores ante faltas en dichos circuitos, con un margen suficiente para que actúe la protección propia del circuito. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 56 8.3. Funciones adicionales Además de las funciones ya comentadas, en las líneas de evacuación de los parques se dispone de funciones adicionales de protección de tensión (máxima y mínima) y frecuencia (máxima y mínima). 8.4. Protección contra sobreintensidades Las líneas deberán estar debidamente protegidas contra los efectos peligrosos, térmicos y dinámicos que puedan originar las sobreintensidades susceptibles de producirse en la instalación, cuando éstas puedan dar lugar a averías y daños en las citadas instalaciones. Las salidas de línea deberán estar protegidas contra cortocircuitos y, cuando proceda, contra sobrecargas. Para ello se colocarán cortacircuitos fusibles o interruptores automáticos, con emplazamiento en el inicio de las líneas. Las características de funcionamiento de dichos elementos corresponderán a las exigencias del conjunto de la instalación de la que el cable forme parte integrante, considerando las limitaciones propias de éste. En cuanto a la ubicación y agrupación de los elementos de protección de los transformadores, así como los sistemas de protección de las líneas, se aplicará lo establecido en la ITC MIE-RAT 09 del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación. Los dispositivos de protección utilizados no deberán producir, durante su actuación, proyecciones peligrosas de materiales ni explosiones que puedan ocasionar daños a personas o cosas. Entre los diferentes dispositivos de protección contra las sobreintensidades pertenecientes a la misma instalación, o en relación con otros exteriores a ésta, se establecerá una adecuada coordinación de actuación para que la parte desconectada en caso de cortocircuito o sobrecarga sea la menor posible. El proyectista analizará la existencia de fenómenos de ferrorresonancias por combinación de las intensidades capacitivas con las magnetizantes de transformadores durante el seccionamiento unipolar de líneas sin carga, en cuyo caso se utilizará de seccionamiento tripolar en lugar de seccionamiento unipolar. Para las protecciones se cumplirá la ITC-LAT-06, apartado 7, en el que se refleja que se tendrá en cuenta la protección contra cortocircuitos y contra sobretensiones. En este caso, todos los dispositivos de protección en la red de media tensión estarán alojados en las celdas, tanto en el edificio de control y mando como en los centros de transformación de los aerogeneradores. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 63 10. Sistemas de puesta a tierra Las pantallas metálicas de los cables se conectarán a tierra, por lo menos en una de sus cajas terminales extremas. Cuando no se conecten ambos extremos a tierra, el proyectista deberá justificar en el extremo no conectado que las tensiones provocadas por el efecto de las faltas a tierra o por inducción de tensión entre la tierra y pantalla, no producen una tensión de contacto aplicada superiores al valor indicado en la ITC-LAT 07, salvo que en este extremo la pantalla esté protegida por envolvente metálica puesta a tierra o sea inaccesible. Asimismo, también deberá justificar que el aislamiento de la cubierta es suficiente para soportar las tensiones que pueden aparecer en servicio o en caso de defecto. Condiciones especiales de la instalación de puesta a tierra en galerías visitables Se dispondrá una instalación de puesta a tierra única, accesible a lo largo de toda la galería, formada por el tipo y número de electrodos que el proyectista de la galería juzgue necesarios. Se dimensionará para la máxima corriente de defecto (defecto fase-tierra) que se prevea poder evacuar. El valor de la resistencia global de puesta a tierra de la galería debe ser tal que, durante la evacuación de un defecto, no se supere un cierto valor de tensión de defecto establecido por el proyectista. Además, las tensiones de contacto que puedan aparecer tanto en el interior de la galería como en el exterior (si hay transferencia de potencial debido a tubos u otros elementos metálicos que salgan al exterior), no deben superar los valores admisibles de tensión de contacto aplicada según la ITC-LAT 07. 10.1. Puesta a tierra La puesta a tierra tiene por objeto, limitar la tensión que con respecto a tierra puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material utilizado. En el capítulo de planos se encuentra el diseño de la puesta a tierra tanto de la subestación como del aerogenerador. 10.2. Puesta a tierra de la subestación En la subestación existe solamente una tierra que consiste en una malla formada por un conductor desnudo de cobre enterrada bajo toda la superficie de la propia subestación, se añadirán picas, y al conjunto se unen todos los elementos que deban unirse a tierra, como pueden ser la carcasa de la aparamenta, los bornes de Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 64 tierra de las autoválvulas, la cuba de los transformadores, el neutro de los transformadores, etc. 10.2.1. Tensión máxima de contacto aplicada La tensión máxima de contacto aplicada a la que puede ser sometida una persona, entre una mano y los pies, cuando aparece un defecto en una instalación, depende principalmente del tiempo de exposición. Según el Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación la tensión de contacto aplicada es la parte de la tensión de contacto que resulta directamente aplicada entre dos puntos del cuerpo humano, considerando todas las resistencias que intervienen en el circuito y estimándose la del cuerpo humano en 1000 Ω. La expresión dada es la siguiente: 𝑉𝑣𝑐 =𝐾 𝑡𝑛 Donde: Vca es la tensión de contacto aplicada (V) t es la duración de la falta en segundos (s) K= 72 y n=1 para tiempos inferiores a 0,9 s K=78,5 y n=0,18 para tiempos superiores a 0,9 s e inferiores a 3 s Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 65 10.2.2. Tensión máxima de paso aplicada El Reglamento de Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación define la tensión máxima de paso aplicada como la parte de la tensión de paso que resulta directamente aplicada entre los dos pies del cuerpo humano, considerando todas las resistencias que intervienen en el circuito y estimándose la del cuerpo humano en 1000 Ω. Este es el único reglamento que distingue entre la de contacto y la de paso, y se rige por la siguiente expresión: 𝑉𝑝𝑎 =10.𝐾 𝑡𝑛=10 𝑉𝑐𝑎 Es decir, permite un valor diez veces superior a la tensión de contacto, en el resto de las normas se permite en mismo valor para ambas tensiones. 10.2.3. Tensión máxima de contacto La tensión máxima de contacto admisible que puede aparecer en una instalación cuando hay un defecto, para que la tensión de contacto aplicada, no supere los valores máximos, depende del tiempo de exposición, y de otros factores como la resistividad del terreno, la resistividad superficial del suelo sobre el que está pisando la persona, el espesor de este suelo, la resistencia del calzado, etc. Según el Reglamento de líneas de alta tensión, para determinar las máximas tensiones de contacto admisibles, se podrá emplear la expresión siguiente: 𝑈𝑐=𝑈𝑐𝑎 .[1+ 𝑅𝑎1 + 𝑅𝑎2 𝑍𝐵] donde Uca es el valor admisible de la tensión de contacto aplicada ZB es la resistencia del cuerpo humano (1000 Ω) Ra2 es la resistencia a tierra del punto de contacto que es 1,5·ρs10 Ra1 es la resistencia del calzado o la resistencia de superficies de material aislante Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 66 10.2.4. Tensión máxima de paso Según el Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación la tensión de paso es la parte de la tensión a tierra que puede ser puenteada por un ser humano entre los dos pies, considerando el paso de una longitud de un metro. Se rige por la siguiente expresión: 𝑉𝑝= 10∗𝑘 𝑡𝑛(1+ 6.⍴ 1000) 10.3. Puesta a tierra de aerogenerador La puesta a tierra tiene por objeto limitar la tensión que con respecto a tierra puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material utilizado. La malla de puesta a tierra del aerogenerador se deberá llevar a cabo simultáneamente a las tareas de cimentación de la zapata del propio aerogenerador. Estará compuesta por cuatro picas que se unirán mediante un anillo de cobre, en el interior del anillo se montará una rejilla de refuerzo y se conectará a él. Una vez llegado a este punto, se instalarán los cables de unión equipotencial y se verterá el hormigón de la zapata. Encima de la zapata se instalará otro anillo que se unirá al anillo inferior mediante cables de unión equipotencial y se rellena de tierra compactada. Se abrirán cuatro zanjas de modo que se instalen otras cuatro picas a cierta distancia de la zapata, pero esta vez conectándolas al anillo superior mediante cables equipotenciales. Se rellenarán las zanjas y más adelante se conectará la base del aerogenerador a los cables de puesta a tierra. Finalmente, al conjunto de puesta a tierra se unirán todos los elementos que deban ponerse a tierra. Estudio de líneas subterráneas de alta tensión y protecciones en parques eólicos. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID 67 11. Conclusiones Se ha podido llevar a cabo el cálculo de los principales problemas técnicos que se plantean a la hora de diseñar la red de alta tensión de un parque eólico. No solo se ha desarrollado el tema de manera teórica sino de una manera lo más aproximada posible a la realidad en el cálculo, por ejemplo, en cuanto a temperaturas y a caídas de tensión. También se han explicado los principales elementos de protección de la instalación, así como los sistemas de puesta a tierra. En cuanto a mejoras, se podría haber enfocado el tema económico y organizativo, un aspecto muy importante. Finalmente creo que se podrían desarrollar herramientas para la realización de cálculos para futuros parques eólicos (software).