MXPA00005166A - Una central eolica - Google Patents

Abstract

El circuito magnético de un generador de una central eólica esta dispuesto para alimentar directamente alta tensión comprendida entre 2 y 50 kV y preferiblemente superior a 10 kv. El generador tiene aislamiento sólido y su devanado incluye un cable comprendiendo uno o más conductores de transporte de corriente con varios hilos rodeados al menos por una capa semiconductora exterior y otra interior y capas aislantes intermedias. La capa semiconductora exterior se encuentra conectada al potencial de tierra. El devanado del estator puede hacerse con ranuras fraccionarias o completas y las fases del devanado se conectan en estrella. El punto de unión de la estrella puede aislarse y protegerse contra sobretensiones por medio de pararrayos o puede conectarse a tierra a través de un filtro de supresión. La invención cubre también una central eólica que incluye dicho generador y un sistema de velocidad variable para dicha central.

Description

UNA CENTRAL EOLICA Campo de la Invención Esta invención se refiere a una central eólica del tipo descrito en el preámbulo de la reivindicación 1 y que está destinada a la conexión a redes de transmisión o distribución, denominadas en lo sucesivo en este documento redes eléctricas. La invención se refiere también a un generador eléctrico de alta tensión para una central eólica destinada al objeto mencionado más arriba. La invención se refiere además a un sistema de velocidad variable contenido en el generador mencionado más arriba.

Antecedentes de la Invención Una central eólica puede ser una sola unidad conectada a una red, pero normalmente consta de cierto número de turbinas eólicas que forman un campo de generadores eólicos. Cada turbina eólica está equipada con un generador eléctrico situado en un núcleo central o cubo. El generador puede ser Ref. : 120083 sincrónico o del tipo de inducción. Los generadores de inducción . son más corrientes en la actualidad porque son más baratos y más robustos. Los generadores sincrónicos pueden producir potencia reactiva, lo que representa una ventaja respecto a las máquinas de inducción. El tamaño típico de la turbinas eólicas es en la actualidad de 100 a 3000 kW, aunque hay muchas turbinas comerciales con potencias alrededor de los 500 kW. Hay una tendencia hacia generadores de mayor potencia y tensión. Los niveles de tensión en la actualidad se sitúan entre 400 V y unos cuantos kV. En la mayoría de los campos de generadores eólicos, es necesario equipar cada turbina eólica con un transformador que aumenta la tensión hasta el valor de la tensión de la red local de distribución, que puede ser típicamente de 10 a 30 kV. Por tanto, este transformador y el generador constituyen una parte integrante de una central eólica. Las unidades individuales se interconectan en redes en anillo o en árbol mediante cables de alta tensión. La red de distribución se puede conectar a una red de transmisión mediante uno o dos transformadores de potencia. Los transformadores suponen un coste adicional y tienen además el inconveniente de que el rendimiento total del sistema se reduce. También suponen un peligro de incendio, ya que contienen aceite de transformador que puede derramarse en caso de averia o vandalismo.

Por tanto, si fuera posible fabricar generadores eléctricos para tensiones considerablemente mayores, podria eliminarse al menos el transformador de distribución. Con la tecnología actual de generadores, es posible construir un generador de 10 kV eliminando asi el transformador de distribución, pero el coste seria muy superior al de una máquina tipica de 660 V. Además, la actual tecnología del aislamiento de los devanados del estator es sensible a las variaciones de temperatura, la humedad y la sal a las que pueden estar expuestos los generadores de las turbinas eólicas. Esto convierte en una posibilidad poco realista en la actualidad la eliminación de los transformadores de distribución.

Un generador de alta tensión tiene un circuito magnético que comprende un núcleo laminado, por ejemplo, de chapa de acero de construcción soldada. Para proporcionar ventilación y refrigeración, el núcleo se divide con frecuencia en paquetes con conductos de ventilación radiales y/o axiales. El devanado del circuito magnético se dispone en ranuras del núcleo y estas ranuras tienen generalmente una sección transversal en forma de rectángulo o trapecio.

En generadores eléctricos de alta tensión multifásicos los devanados pueden ser de una sola capa o de doble capa. En los devanados de una sola capa sólo hay un lado de bobina por ranura, mientras que en los de dos capas hay dos lados de bobina por ranura. Por "lado de bobina" se entiende uno o más conductores combinados horizontal o verticalmente y provistos de un aislamiento de bobina común, es decir, un aislamiento diseñado para soportar la tensión nominal del generador respecto a tierra.

Los devanados de dos capas se hacen generalmente como devanados en rombo, mientras que los devanados de una sola capa, en el presente contexto, se pueden hacer como devanados en rombo o devanados planos. En los devanados en rombo sólo existe un paso de bobina (aunque son posibles dos) mientras que los devanados planos se hacen como devanados concéntricos, es decir, con un paso de bobina que varia ampliamente. Por "paso de bobina" se entiende la distancia medida según el arco entre dos lados de bobina pertenecientes a la misma bobina.

Normalmente, todas las máquinas grandes se construyen con devanados de doble capa y bobinas del mismo tamaño. Cada bobina se coloca con un lado en una capa y el otro lado en la otra capa. Esto significa que todas las bobinas se cruzan entre si en sus extremos. Si hay más de dos capas, estos cruces complican el trabajo de devanado y los extremos de las bobinas resultan menos satisfactorios.

Se considera que se pueden fabricar bobinas para generadores rotativos con buenos resultados, para tensiones comprendidas entre 3 y 20 kV.

En teoría, se conoce la manera de obtener tensiones más altas. Estos generadores se describen, por ejemplo, en las patentes US-A- 292 , US-A-4164672 y US-A-3743867. Sin embargo, los diseños de las máquinas de acuerdo con las anteriores publicaciones no permiten una utilización óptima del material magnético del estator.

También hay turbinas eólicas que funcionan a velocidad variable. Este modo de funcionamiento es ventajoso porque se puede maximizar el rendimiento aerodinámico. Los sistemas de velocidad variable utilizan dos generadores con distintos números de polos o generadores con devanados que se pueden conectar para funcionar a dos velocidades. La velocidad variable también se puede obtener por medio de un convertidor de frecuencia. Un sistema de velocidad variable se simplifica cuando se utiliza un generador sincrónico, porque puede utilizarse un rectificador de diodos sencillo entre el generador y el enlace de corriente continua. Los dos tipos de inversores más corrientes son los de conmutación en linea y los de conmutación forzada. Estos dos tipos de inversores producen distintos tipos de armónicas y requieren por tanto distintos filtros de linea. El inversor de conmutación en linea está equipado con tiristores que generan corrientes armónicas que se convierten en armónicas de tensión en la red. Para eliminar estas armónicas, es necesario utilizar un gran filtro de red. Otro inconveniente es que el inversor de conmutación en linea consume potencia reactiva. Un inversor de conmutación forzada puede crear su propio sistema de tensiones trifásicas y si el inversor está conectado a la red puede seleccionar libremente el factor de potencia a utilizar y el sentido en que se tiene que dirigir la potencia. Mediante el uso de modulación de duración de impulsos o P M, se eliminan las armónicas de baja frecuencia y las primeras armónicas tienen una frecuencia que se aproxima a la frecuencia de conmutación del inversor. La válvula más interesante para un inversor de PWM es el transistor bipolar de puerta aislada o IGBT. Con las más recientes válvulas IGBT se puede utilizar una frecuencia de conmutación de 5 a 10 kHz. Las actuales válvulas IGBT tienen limitaciones en cuanto a potencia y tensión, por lo que un solo inversor de seis impulsos puede admitir aproximadamente 1 MVA a 1 - 2 kV.

Descripción de la invención El objeto de la presente invención es por tanto proporcionar un generador eléctrico que se pueda utilizar en una central eólica para una tensión suficientemente alta para poder prescindir del transformador de distribución, es decir, una central en la que los generadores eléctricos estén diseñados para tensiones considerablemente más altas que las máquinas convencionales del tipo correspondiente, con objeto de poderlos conectar directamente a redes eléctricas de todas las tensiones y especialmente las superiores a 20 kV, que es la tensión que se considera actualmente como el limite superior. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un generador eléctrico que no sea sensible a la sal, humedad o variaciones de temperatura, como ocurre con los devanados de alta tensión conocidos en la actualidad. Un tercer objeto de la presente invención es proporcionar una alternativa de velocidad variable para obtener la alta tensión correspondiente si se elimina el transformador de distribución.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona una central eólica de acuerdo con lo especificado en la reivindicación 1 siguiente .

Mediante el uso de aislamiento sólido, combinado con otras características que se definen, la red se puede alimentar sin necesidad de utilizar un transformador elevador intermedio, incluso para tensiones de la red considerablemente por encima de 20 kV. Por otra parte, este aislamiento es totalmente insensible a la sal, la humedad y las variaciones de temperatura. La eliminación del transformador supone grandes ahorros y también tiene como resultado otras simplificaciones diversas y los ahorros correspondientes.

Las centrales eólicas están formadas con frecuencia por grupos de generadores situados cerca de zonas pobladas. En una central eólica convencional, el transformador tiene que protegerse para que no constituya un peligro por explosión o fugas de aceite. Puede ser necesario construir una estación de transformación de hormigón en la base de cada turbina eólica. En las futuras ubicaciones en el mar junto a la costa seria difícil y costosa la reparación y el mantenimiento de los transformadores. Por tanto, si se elimina el transformador, también se elimina con él la caseta del transformador y resulta posible utilizar cables de conexión con el generador más delgados. Además se elimina el consumo de potencia reactiva y las pérdidas eléctricas del transformador. La supresión del transformador también elimina los disyuntores que anteriormente era necesario utilizar entre el transformador y el generador.

La central de acuerdo con la presente invención también permite realizar varias conexiones a distintos niveles de tensión, es decir, la invención se puede utilizar para- alimentar todos los equipos auxiliares de la central. Otra manera de alimentar los equipos auxiliares de cada turbina eólica es instalar una red barata de baja tensión en paralelo con la red de distribución.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un generador eléctrico de acuerdo con lo especificado en la reivindicación 25 siguiente .

En una realización especialmente preferida de la central y del generador respectivamente, el sistema de aislamiento sólido comprende al menos dos capas distintas espaciadas, por ejemplo, capas semiconductoras, constituidas esencialmente cada una por una superficie equipotencial y un aislamiento sólido entre ellas, teniendo al menos una de las capas un coeficiente de dilatación térmica substancialmente igual que el del aislamiento sólido.

Esta realización constituye una variante conveniente del aislamiento sólido, que en su forma óptima permite conectar directamente los devanados a la red de alta tensión y en la cual la armonización de los coeficientes de dilatación térmica elimina el riesgo de que se produzcan defectos, grietas o similares, al producirse movimientos de origen térmico en los devanados.

Es evidente que los devanados y las capas de aislamiento tienen que ser flexibles para que sea posible doblarlos. También debe señalarse que la central de acuerdo con la presente invención se puede construir utilizando generadores horizontales o verticales .

Lo anterior, asi como otras realizaciones preferidas de la presente invención, se define en las reivindicaciones correspondientes .

Una diferencia importante y esencial entre la tecnología conocida y la realización de acuerdo con la presente invención es que se dispone un generador eléctrico con un circuito magnético para conectar directamente a través solamente de disyuntores y seccionadores a una red de alta tensión comprendida típicamente entre 2 y 50 kV y preferiblemente superior a 10 kV. El circuito magnético comprende un núcleo laminado que tiene al menos un devanado formado por un cable conectado a uno o más conductores aislados permanentemente que tienen una capa semiconductora en el lado del conductor y por fuera del aislamiento, estando la capa semiconductora exterior conectada al potencial de tierra.

Para resolver los problemas resultantes de la conexión directa de máquinas eléctricas a todo tipo de redes eléctricas de alta tensión, el generador de la central de acuerdo con la presente invención tiene diversas características como las que se han mencionado anteriormente, que difieren claramente de las correspondientes a la tecnología conocida. En las reivindicaciones correspondientes se definen características adicionales y otras realizaciones distintas.

Dichas características mencionadas anteriormente y otras características esenciales del generador y por tanto de la central eólica de acuerdo con la invención, incluyen las siguientes: • El devanado del circuito magnético se realiza con un cable que tiene uno o más conductores aislados permanentemente con una capa semiconductora en el conductor y en la funda. Algunos conductores típicos de esta clase son los cables XLPE o un cable con aislamiento de goma EP que sin embargo, a efectos de la presente invención, se modifica adicionalmente en cuanto al número de hilos del conductor y la naturaleza de la funda exterior.

• Son preferibles los cables de sección transversal circular, aunque se pueden utilizar cables con otras secciones transversales con objeto de mejorar, por ejemplo, la densidad de llenado.

• Tales cables permiten diseñar el núcleo laminado de acuerdo con la presente invención de una manera nueva y óptima en lo que se refiere a ranuras y dientes.

• El devanado se fabrica preferiblemente con aislamiento por escalones para utilizar mejor el núcleo laminado.

• El devanado se fabrica preferiblemente como un devanado de cables concéntricos en capas múltiples para permitir asi la reducción del número de intersecciones en las cabezas de las bobinas.

• El diseño de las ranuras es adecuado a la sección transversal del cable del devanado, por lo que las ranuras tienen la forma de cierto número de aberturas cilindricas en dirección axial y/o radial exteriores entre si teniendo un estrechamiento abierto entre las capas del devanado del estator.

• El diseño de las ranuras se ajusta a la sección transversal de los cables correspondientes y al aislamiento escalonado del devanado. El aislamiento escalonado permite que el '' núcleo magnético tenga dientes de anchura substancialmente constante, independientemente de la extensión radial.

• La modificación adicional en relación con los hilos mencionada anteriormente supone que los conductores del devanado constan de cierto número de capas/estratos formando grupos, es decir, hilos aislados que desde el punto de vista de una máquina eléctrica no están necesariamente correctamente transpuestos, sin aislamiento y/o aislados entre si.

• La modificación adicional mencionada anteriormente en relación con la funda exterior supone que en puntos adecuados a lo largo del conductor, la funda exterior está cortada y la longitud parcial de cada corte está conectada directamente al potencial de tierra.

El uso de un cable del tipo descrito anteriormente permite que toda la longitud de la funda exterior del devanado, asi como las paredes y otras piezas del equipo, se mantengan al potencial de tierra. Una importante ventaja de esto radica en que el campo eléctrico es próximo a cero dentro de la zona de los extremos de las bobinas fuera de la capa semiconductora exterior. Con el potencial de tierra en la funda exterior no es necesario controlar el campo eléctrico. Esto significa que no se producen concentraciones del campo ni en el núcleo, ni en las zonas de los extremos de las bobinas ni en la transición entre ambos.

La mezcla de hilos agrupados aislados y/o sin aislar o de hilos transpuestos da como resultado bajas pérdidas por corrientes parásitas. El cable para alta tensión utilizado en el devanado del circuito magnético se construye con un núcleo/conductor interior formado por diversos hilos y al menos dos capas semiconductoras, la más interna de las cuales está rodeada por una capa aislante que a su vez está rodeada por una capa semiconductora exterior que tiene un diámetro exterior del orden de 10 - 40 mm y un área transversal conductora del orden de 10 - 200 mm2.

Breve descripción de los dibujos Se describen a continuación las realizaciones de la presente invención con mayor detalle, aunque sólo a titulo de ejemplo, haciendo especial referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales la figura 1 es una vista axial esquemática de un sector del estator de un generador eléctrico de una central eólica de acuerdo con la presente invención; la figura 2 es una vista del extremo, parcialmente pelado, de un cable utilizado en el devanado del estator de acuerdo con la figura 1; la figura 3 es una vista simplificada, parcialmente en sección, de la disposición de un generador eólico de acuerdo con la presente invención; y la figura 4 es un esquema del circuito de la central eólica de acuerdo con la presente invención.

Descripción de una Modalidad Preferida La figura 1 muestra parte del estator 1 y del rotor 2 de un generador 100 (véase la figura 3) de una central eólica de acuerdo con la presente invención. El estator 1 comprende, de la manera convencional, un núcleo laminado. La figura 1 muestra un sector del generador correspondiente al paso de un" polo. Desde una parte de la culata 3 del núcleo situada radialmente en la parte más externa, cierto número de dientes 4 se extienden radialmente internamente hacia el rotor 2 y están separados por ranuras 5 en las cuales está dispuesto el devanado del estator. Los cables 6 que forman este devanado del estator, son cables de alta tensión que pueden ser substancialmente del mismo tipo que los utilizados para la distribución de energía eléctrica, es decir, cables XLPE (polietileno entrecruzado) . Una diferencia es que la capa exterior de PVC de protección mecánica y la pantalla metálica que normalmente rodea tales cables de distribución de energía eléctrica se han eliminado, de manera que el cable para la presente aplicación comprende solamente el conductor, una capa aislante y al menos una capa semiconductora a ambos lados de la capa aislante. Los cables 6 se ilustran esquemáticamente en la figura 1, donde sólo se muestra la parte central conductora de cada parte del cable o lado de bobina. Como se puede ver, cada ranura 5 tiene una sección transversal variable con partes anchas 7 y partes estrechas 8 alternadas. Las partes anchas 7 son esencialmente circulares y rodean el cableado, las partes entalladas entre éstas forman las partes estrechas 8. Los estrechamientos sirven para fijar radialmente la posición de cada cable. La sección transversal de la ranura 5 también se estrecha radialmente hacia dentro. Esto es debido a que la tensión en las partes del cable es más baja cuanto más cerca están de la parte interior en sentido radial del estator 1 en el que están situadas. Por tanto, aqui se pueden utilizar cables más delgados, mientras que radialmente hacia el exterior se necesitan cables más gruesos. En el ejemplo ilustrado, se utilizan cables de tres dimensiones distintas dispuestos en tres secciones 51, 52 y 53 de la ranura 5, dimensionadas de acuerdo con los cables correspondientes. En la ranura 5, hay dispuesto en la posición más externa un devanado de potencia auxiliar 9.

La figura 2 muestra el extremo pelado escalonadamente de un cable de alta tensión para uso en la presente invención. El cable de alta tensión 6 comprende uno o más conductores 31, cada uno de los cuales está a su vez formado por cierto número de hilos 36, por ejemplo de cobre, que juntos forman un medio de conducción central, en general de sección transversal circular. Estos conductores 31 están dispuestos en el centro del cable de alta tensión 6 y en la realización mostrada, cada uno de ellos está rodeado por un. aislamiento parcial 35. Sin embargo, es factible omitir el aislamiento parcial 35 en uno de los conductores 31. En la presente realización de la invención, los conductores 31 están rodeados en su conjunto por una primera capa semiconductora 32. Alrededor de esta primera capa semiconductora 32 se encuentra una capa aislante sólida 33, por ejemplo, aislamiento de XLPE, que a su vez está rodeada por una segunda capa semiconductora 34. Por tanto, el concepto de "cable de alta tensión" en esta aplicación no tiene que incluir necesariamente ninguna pantalla metálica o capa exterior de PVC, del tipo que normalmente rodea a dichos cables para distribución de energía eléctrica.

En la figura 3 se muestra una central eólica con un circuito magnético del tipo descrito anteriormente, donde el generador 100 es movido por una turbina eólica 102 a través de un eje 101 y una caja de engranajes 114. El estator 1 del generador 100 incorpora los devanados del estator 10 que se fabrican con el cable 6 descrito anteriormente. El cable 6 no está apantallado y cambia a un cable apantallado 11 a partir del empalme de cables 9.

La figura 4 ilustra una central eólica de acuerdo con la presente invención. De la manera convencional, el generador 100 tiene un devanado de excitación 112 y uno o más devanados auxiliares de potencia 113. En la realización ilustrada de la central de acuerdo con la presente invención, el generador 100 está conectado en estrella y el punto neutro está conectado a tierra a través de una impedancia 103. También se puede ver en la figura 4 que el generador 100 está conectado eléctricamente a través del empalme de cables 9 al cable apantallado 11 (véase también la figura 3) . En algunos casos, puede ser posible omitir el empalme de cables y hacer que el cable del generador se prolongue bajando a lo largo de la turbina eólica. El cable 11 dispone de transformadores de intensidad 104 de la manera convencional y termina en 105. Después de este punto 105, el equipo eléctrico de la presente realización continúa por las barras bus 106, teniendo derivaciones con transformadores de tensión 107 y pararrayos 108. Sin embargo, la alimentación eléctrica principal tiene lugar a través de las barras bus 106 directamente a la red de distribución o transmisión 110, a través del seccionador 109 y el disyuntor 111.

Aunque el generador y la central en la cual está incluido el generador se han descrito e ilustrado en relación con una realización a titulo de ejemplo, resultará evidente para cualquier persona con conocimientos en este campo que son posibles diversas modificaciones, sin desviarse por ello del concepto de la presente invención. La caja de engranajes se puede omitir si se utiliza un generador de baja velocidad. El generador se puede conectar directamente a tierra sin hacer uso de una impedancia. Los devanados auxiliares se pueden omitir asi como algunos otros de los componentes mostrados. Aunque el ejemplo de la invención corresponde a una central trifásica, el número de fases puede ser mayor o menor. El generador se puede conectar a la red a través de un convertidor de frecuencia que contenga un rectificador, una conexión de corriente continua y un inversor. A diferencia de los sistemas convencionales de velocidad variable, las válvulas del rectificador y del inversor deberían conectarse probablemente en serie debido a la alta tensión.

Aunque se prefiere que el sistema de aislamiento eléctrico para el devanado sea extruido con los conductores colocados, es posible construir un sistema de aislamiento con capas solapadas y estrechamente arrolladas de material similar a láminas o películas. Tanto las capas semiconductoras como las capas eléctricamente aislantes se pueden formar de esta manera. Se puede hacer un sistema de aislamiento de una película interior totalmente sintética y capas o partes exteriores semiconductoras formadas por película delgada de polimeros, por ejemplo de PP, PET, LDPE o HDPE con partículas conductoras integradas, como por ejemplo negro de carbón partículas metálicas, y una capa o parte aislante entre las capas o partes semiconductoras.

Para la versión con partículas conductoras integradas, una película suficientemente delgada puede tener huecos extremos más pequeños que el denominado Paschen minima, lo que haría innecesaria la impregnación con liquido. Un aislamiento de película multicapa seca arrollada tiene también buenas propiedades térmicas.

Otro ejemplo de un sistema de aislamiento eléctrico es similar a un cable convencional con aislamiento basado en celulosa, en el que un papel delgado basado en celulosa o material sintético o material no tejido se arrolla con solape alrededor de un conductor. En este caso, las capas semiconductoras a ambos lados de la capa aislante pueden hacerse de papel de celulosa o de material no tejido a partir de fibras de material aislante con partículas conductoras integradas. La capa aislante se puede hacer del mismo material base o de otro material distinto .

Otro ejemplo de un sistema de aislamiento se obtiene combinando película y material aislante fibroso bien en forma de laminado o solapándolos conjuntamente. Un ejemplo de este sistema de aislamiento es el denominado laminado de polipropileno y papel o PPLP, pero también son posibles otras combinaciones distintas de película y material fibroso. En estos sistemas, se pueden utilizar distintas impregnaciones como aceite mineral .

En esta especificación "material semiconductor" significa un substancia que tiene una conductividad considerablemente inferior qu la de un conductor eléctrico pero que no tiene tal conductividad com la de una aislador eléctrico.

Preferiblemente, la resistividad de las capas semiconductora puede encontrarse entre 1 y 106 O-cm, como entre 10 y 500 O-cm, típicamente de 20 O • cm. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante, para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro a partir de la manufactura de los objetos a los que la misma se refiera.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Una central eólica que comprende al menos un generador rotativo de alta tensión acoplado a una turbina a través de un eje y teniendo un estator con al menos un devanado y un rotor, caracterizada porque el o cada devanado del estator comprende un cable propuesto para alta tensión y que comprende un medio conductor que lleva corriente y un medio de aislamiento sólido que redondea el medio conductor que lleva corriente, en el que el o cada medio de aislamiento sólido comprende dos capas semiconductoras aparte separadas y una capa aislante intermedia entre las capas semiconductoras, y en que el o cada devanado de estator está dispuesto para ser conectado directamente a través de elementos de acoplamiento a una red de transmisión o distribución que tenga una tensión comprendida entre 2 y 50 kV y preferiblemente superior a 10 kV.

2. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque la capa aislante intermedia tiene substancialmente el mismo coeficiente de expansión termal como al menos, una de las capas semiconductoras.

3. Una central como se reivindica en la reivindicación l o 2, caracterizada porque la capa semiconductora más interna se encuentra substancialmente al mismo potencial que dicho medio conductor .

4. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizada porque la capa semiconductora exterior está dispuesta para formar esencialmente una superficie equipotencial rodeando al medio conductor.

5. Una central como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizada porque dicha capa semiconductora exterior está conectada a un potencial predefinido .

6. Una central como se reivindica en la reivindicación 5, caracterizada porque dicho potencial predefinido es el potencial de tierra.

7. Una central como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos conductores transportadores de corriente comprenden varios hilos eléctricamente aislados y al menos un hilo no aislado .

8. Una central como se reivindica en cualquierade las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho rotor está equipado con un devanado en cortocircuito, con lo que se obtiene un generador del tipo de inducción.

9. Una central como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el rotor está equipado con un devanado de campo por el que pasa corriente DC, con lo que se obtiene un generador de tipo sincrónico.

.10. Una central como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los cables con aislamiento sólido tienen una sección conductora comprendida entre 10 y 200 mm2 y un diámetro exterior del cable comprendido entre 10 y 40 mm.

11. Una central como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho generador está diseñado para alta tensión y dispuesto para suministrar corriente directamente a la red eléctrica, sin conexión intermedia a ningún transformador.

12. Una central como se reivindica en la reivindicación 11, caracterizada porque dicho generador está conectado a tierra a través de una impedancia .

13. Una central como se reivindica en la reivindicación 11, caracterizada porque dicho generador está conectado directamente a tierra.

14. Una central como se reivindica en la reivindicación 11, caracterizada porque dicho generador está preparado para generar energía eléctrica a varias tensiones distintas.

15. Una central como se reivindica en la reivindicación 14, caracterizada porque uno de dichos niveles de tensiones está previsto para generar energía eléctrica auxiliar, siendo generada esta energía auxiliar por un devanado separado del generador.

16. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque comprende varios generadores, cada uno de los cuales carece de un transformador elevador individual, pero que a través de un transformador del sistema común a todos los generadores está conectada a la red de transmisión o distribución.

17. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque el devanado del o de cada generador está preparado para el control del campo con autorregulación y carece de medios auxiliares para el control del campo.

18. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque los devanados del o de cada generador se pueden conectar para funcionamiento a varias velocidades utilizando distinto número de polos, por ejemplo, en conexión Dahlander.

19. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque al menos una turbina eólica está equipada con uno o más generadores que tienen distintos números de polos, lo que hace posible el funcionamiento a varias velocidades .

20. Una central como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de los generadores está conectado a un convertidor de frecuencia que comprende un rectificador, una conexión de corriente continua y un inversor.

21. Una central como se reivindica en la reivindicación 20, caracterizada porque se utilizan válvulas conectadas en serie en el inversor y en el rectificador.

22. Una central como se reivindica en la reivindicación 21, caracterizada porque se conmuta a la red con una conexión de corriente continua de corriente constante.

23. Una central como se reivindica en la reivindicación 21, caracterizada porque el inversor conmuta automáticamente y consta de IGBTs conectados en serie.

24. Un generador eléctrico para alta tensión incluido en una central eólica en la cual el generador está acoplado a una turbina a través de un eje, comprendiendo dicho generador un estator con al menos un devanado de estator y un rotor, caracterizado porque el o cada devanado del estator comprende un cable propuesto para alta tensión y que comprende un medio conductor que lleva corriente y un medio aislante sólido que redondea el medio conductor que lleva corriente, en el que el o cada medio de aislamiento sólido comprende dos capas semiconductoras aparte separadas y una capa aislante intermedia entre las capas semiconductoras, y en que el o cada devanado de estator está dispuesto para ser conectado directamente a través de elementos de acoplamiento a una red eléctrica de transmisión o distribución que tenga una tensión comprendida entre 2 y 50 kV y preferiblemente superior a 10 kV.

25. Un generador como se reivindica en la reivindicación 24, caracterizado porque incluye las características definidas para el generador incluido en la central, como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24. UNA CENTRAL EOLICA RESUMEN DE LA INVENCIÓN El circuito magnético de un generador de una central eólica está dispuesto para alimentar directamente alta tensión comprendida entre 2 y 50 kV y preferiblemente superior a 10 kv . El generador tiene aislamiento sólido y su devanado incluye un cable comprendiendo uno o más conductores de transporte de corriente con varios hilos rodeados al menos por una capa semiconductora exterior y otra interior y capas aislantes intermedias. La capa semiconductora exterior se encuentra conectada al potencial de tierra. El devanado del estator puede hacerse con ranuras fraccionarias o completas y las fases del devanado se conectan en estrella. El punto de unión de la estrella puede aislarse y protegerse contra sobretensiones por medio de pararrayos o puede conectarse a tierra a través de un filtro de supresión. La invención cubre también una central eólica que incluye dicho generador y un sistema de velocidad variable para dicha central.