Mich würde interessieren, wie in einem Stromnetz mit vielen
verschiedenen Kraftwerken die einzelnen Kraftwerke dazuschalten kann.
Wenn ich ein Kraftwerk in Betrieb nehme, und der Generator die
gewünschte Spannung liefert, wie stelle ich dann sicher, dass die
Phasenlage in bezug zum Stromnetz übereinstimmt? Würde die
Phasenverschiebung ca.180° betragen, dann würden sich die Spannungen von
Generator und dem einzuspeisenden Netz ja überlagern und auslöschen. Wie
wird da vorgegangen?
ich schrieb:
> Wie> wird da vorgegangen?
Phasenrichtig anschalten. Wenn die Phase noch nicht stimmt, musst
du also die Frequenz erst einmal erhöhen oder verringern, bis sie
stimmt. Wenn das Kraftwerk dann am Netz ist, bleibt es phasenstarr
verbunden -- wenn es versuchen würde, die Frequenz zu verringern,
würden die Generatoren zu Motoren werden. Eine geringe Phasen-
verschiebung beim Zuschalten würde auf diese Weise ausgeglichen.
Allerdings muss man bei zu großen Strömen und entsprechendem
Frequenzversatz zwangstrennen, andernfalls zieht man den Generator
auf Frequenzen herunter, für die er nicht konzipiert worden ist.
Durch Resonanzeffekte kann das durchaus gefährlich werden. Vom
Hörensagen gab es wohl früher schon Fälle, in denen ein Kraftwerk
bis 25 Hz runter gezogen worden ist. Kann aber sein, dass es damals
noch keine Energieverbundnetze gab.
Beim Anfahren eines Generators ist dieser erstmal vom Netz getrennt und
es wird die Drehzahl so eingeregelt, dass die Netzfrequenz annähernd
erreicht ist. Dann wird die Phase der generierten Spannung mit der
Netzspannung verglichen. Sobald der Phasenunterschied minimal ist, wird
der Generator an das Netz angekoppelt.
Und dann passiert das Wunder: Das Netz selbst bewirkt die Angleichung
der Phase und der Frequenz an die Netzfrequenz. D.h. der Generator wird
minimal beschleunigt oder abgebremst, bis er mit dem Netz synchron
läuft.
Man sagt, der Generator zieht sich fest.
Danach gibt man auf die Turbine mehr Leistung, der Generator läuft dann
gegenüber dem Netz einige zehntel Grad Phasenwinkel voraus. Das
bedeutet, das der Generator Strom ins Netz einspeist.
Das wird natürlich gemessen : Beim Hochfahren ist das Kraftwerk vom
Netz getrennt. Sobald der Generator (an-)läuft, mißt man seine
Leerlaufspannung und die Frequenz dieser Spannung. Ein weiteres Meßgerät
zeigt die Phasenlage der eigenen Spannung in Bezug auf das Netz. Sobald
Spannung, Frequenz, Phasenlage stimmen, schaltet man das Ding aufs Netz.
Anschließend regelt man die Übergabeleistung auf den gewünschten Wert.
Bernhard
P.S. Bei einer Phasenlage von 180 Grad (während des Einschaltens) löscht
sich nichts aus; das knallt nur, uznd das nicht zu knapp!
>P.S. Bei einer Phasenlage von 180 Grad (während des Einschaltens) löscht>sich nichts aus; das knallt nur, uznd das nicht zu knapp!
Das ist mir schon klar, das wirkt ja wie ein Kurzschluss.
>Danach gibt man auf die Turbine mehr Leistung, der Generator läuft dann>gegenüber dem Netz einige zehntel Grad Phasenwinkel voraus. Das>bedeutet, das der Generator Strom ins Netz einspeist.
Wozu das?
Wenn ich auf die Turbine mehr Leistung gebe, dann erhöht sich ja die
Frequenz, außerdem warum sollte er das nicht tun, wenn er ein paar
Zehntelgrad hinterherlaufen sollte?
>dann erhöht sich ja die Frequenz,
Die Frequenz ergibt sich aus dem Verbundnetz. Sie wird auf der
Höchstspannungsebene (400kV) immer nachgeregelt. Blindleistung spielt
auch noch eine Rolle. Es gibt m.W. sogar extra Blindleistungskraftwerke.
>außerdem warum sollte er das nicht tun, wenn er ein paar>Zehntelgrad hinterherlaufen sollte?
Weil er dann als Motor wirkt.
Dazu musst Du wissen, dass es Synchrongeneratoren sind. Diese haben
keinen Schlupf.
Früher hat man zum Synchronisieren einfach eine Lampe zwischen Netz und
Generator geschaltet. Wenn die Schwebefrequenz nahezu Null ist UND die
Lampe gerade in ihrer Dunkelphase ist, wird verbunden.
Dazuschalten bei falscher Phase / Frequenz hat ungesunde Folgen.
(Getriebeschäden ... ). Hier geht es richtig zur Sache.
Beitrag "Re: Wie funktioniert Netzeinspeisung?"
ich schrieb:
> Wenn ich auf die Turbine mehr Leistung gebe, dann erhöht sich ja die> Frequenz, ...
Nein. Sie würde sich erhöhen, kann sie aber nicht. Sie müsste
den Strom aufbringen, um den "vorauseilenden" Spannungsanstieg zu
erzeugen, das wiederum entnimmt ihr Leistung, damit wird sie
gebremst. Das ganze ist also eine Phasenregelschleife, es bleibt
nur eine minimale Phasendifferenz übrig.
Zur letzten Frage:
Wenn man mehr Leistung auf die Turbine gibt UND der Generator ist am
Netz, kann sich die Frequenz nicht verändern, sonst würde ja wieder die
Synchronisation zum Netz verloren gehen. Stattdessen steigt das
Drehmoment und somit die mechanische Leistung die an den Generator
übertragen wird. Dabei läuft die Phase des Generators der Phase des
Netzes leicht voraus. Dadurch erst kann die erzeugte elektrische
Leistung ans Netz abgegeben werden und der Generator wirkt als
Generator.
Läuft die Phase stattdessen hinterher, dann bezieht der Generator
Energie vom Netz, man kann sagen, er wirkt als Motor. Das kann der Fall
sein, kurzzeitig beim Ankoppeln ans Netz oder falls die Turbine
ausfällt.
Und welches ist das "Masterkraftwerk"? Irgendeiner muß ja den Takt
angeben, sonst habe ich lauter parallel geschaltete, gegenseitig
voneinander abhängige Oszillatoren. Will mir lieber nicht vorstellen,
was sich da alles aufschaukeln könnte...
Hi,
für die Frequenzregelung sind Primärkraftwerke zuständig. Sie sind im
gesamten Verbundnetz verteilt und stellen die sogn. Sekundenreserve zur
Verfügung.
Aufschaukeln kann sich da schwer was. Dahinter stehen überall enorme
rotierende Massen.
Schön wärs Falk, dann würden endlich alle Uhren die mit Netzfrequenz
takten genau gehen.
Die Netzfrequenz wird geregelt und bezieht sich auf keinen festen
gemeinsamen Takt. Je nach Belastung müssen die Primärkraftwerke
nachregeln.
Klingt blöd, aber wenn man mit einem Kraftwerk Gas gibt, läuft es nicht
schneller.
Ist, als ob man Rad fährt, und wenn man stärker in die Pedale tritt,
wird der Berg steiler.
Die Netzfrequenz kann durchaus unter 50,0 fallen, wenn mehrere
Kraftwerke ausfallen und das große Verbundnetz die fehlende Leistung
nicht mehr übertragen kann werden alle anderen Kraftwerke in der Nähe
gebremst, und es gibt Notfallpläne bei welcher Frequenz Kraftwerke
zwangsweise vom Netz getrennt werden.
Was ich da von früher im Kopf habe dürften das um die 48 Hz sein.
Jetzt 47,5 Hz. (Zumindest bei Energieerzeugungsanlagen)
Dein Vergleich mit dem Fahrad ist schon gut. Nur das du 10000 andere
Fahradfahrer mit denen du "verbunden" bist mit hochziehen muss.
Was ich damit sagen will, die Netzfrequenz ändert sich sehr wohl bei
Lastschwankungen. Wenn auch nur 10 Stellen hinter dem Komma.
Es gibt zwei Sachen, die wichtig sind: Die Spannung und die Frequenz. Zu
viel Spannung kann ein Kraftwerk nicht abgeben. Das Höchstspannungsnetz
zieht dann umso mehr Leistung vom Kraftwerk, dass die Generatorspannung
einbricht und sich auf die allgemeine Verbundnetzspannung einstellt.
Eine höhere Leistung bremst auch den Generator. Damit sinkt die
Frequenz. Wenn aber die Netzfrequenz sinkt, entnimmt das Netz auch eine
geringere Leistung. Deswegen sinkt auch tagsüber die Netzfrequenz ein
wenig ab und ist in der Nacht leicht höher. Wir reden hier jedoch über
<0,1Hz. Die Menge an Verbrauchern und auch die große Zahl an Kraftwerken
bewirkt, dass der Verlust eines Kraftweks nicht das Netz zum
zusammenbruch bringt (zusammenbrechen bringen sollte). Dan wird die
Netzfrequenz eben etwas langsamer, da die Verbraucher die Generatoren
umlagig mehr belasten und somit stärker bremsen. Auch sinkt die
Netzspannung (leicht) ab und das Netz nimmt etwas weniger Leistung auf.
mikey schrieb:
> @ Uhu>> Das das Netz auch dann noch stabil sein muss wenn das größte im Verbund> befindliche Kraftwerk ausfällt
Danke.
Im Bericht habe ich folgende Beschreibung gefunden:
Das (n-1)-Kriterium besagt, dass die Einhaltung des sicheren
Netzbetriebes auch dann gewährleistet sein muss, wenn ein einzelnes
Element des Systems (Netzbetriebsmittel), beispielsweise eine Leitung
oder ein Transformator, ausgefallen ist. Es darf danach nicht zu einer
Versorgungsunterbrechung (Stromausfall) oder einer Störungsausweitung
kommen, die Spannung im Netz darf die Grenzwerte nicht über- oder
unterschreiten und die verbleibenden Netzbetriebsmittel dürfen nicht
überlastet werden.
@ Kevin
> Deswegen sinkt auch tagsüber die Netzfrequenz ein> wenig ab und ist in der Nacht leicht höher.
Es wird auch versucht die Frequenz so zu Regeln das sie im
Tagsdurchschnitt wieder exakt 50,000 Hz erreicht. (4.320.000
Sinusschwingungen pro Tag). Dies wird gemacht damit oben beschriebene
Uhren, die sich auf Netzfrequenz beziehen, einigermaßen exakt laufen.
Dies ist aber nur ein sekundäres Ziel und wird ab einer gewissen
Abweichung auch nicht mehr ausgeregelt.
> "läuft dann gegenüber dem Netz einige zehntel Grad Phasenwinkel voraus"
Naja, etwas mehr wird es schon sein. Die Stabilitätsgrenze liegt bei
90°, der Winkel hängt vom Erregerstrom und von der Wirkleistung ab (und
natürlich vom Generator) ab.
Die Leistung, die im Kraftwerk durch die Turbine auf den Generator
gebracht wird, wird auch als elektrische Wirkleistung abgegeben. (Ist ja
logisch - Energieerhaltung.) Das funktioniert zumindest so lange, wie
man das Drehmoment nicht über das Kippmoment erhöht.
Wird nicht genügend mechanische Leistung an die Generatoren gebracht,
sinkt die Netzfrequenz, die Generatoren geben dann ihre Rotationsenergie
in's Netz ab, die Frequenz sinkt.
Die Blindleistung ist auch wichtig: Der Blindleistungshaushalt bestimmt
letztlich zum größten Teil die Netzspannung. Kann nicht genügend
Blindleistung erzeugt werden, bricht die Spannung ein (so weit dass
wieder ein Gleichgewicht herrscht...).
Die Blindleistungsabgabe bzw. -Aufnahme wird über den Erregerstrom im
Generator eingestellt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom-Synchronmaschine
Gruß
So, und jetzt stellen wir uns mal die Zukunft vor...
Dezentrale Stromerzeugung. Millionen von kleinen Photovoltaik-Anlagen
speisen in das Netz ein. Nix mit großen Massen die stabil rotieren.
Jeder der Millionen von kleinen FUs verlässt sich auf die Stabilität der
Netzfrequenz und speist einfach ins Netz ein.
Klingt nicht gerade nach ner stabilen Sache, oder?!
mikey schrieb:
> Jetzt 47,5 Hz. (Zumindest bei Energieerzeugungsanlagen)>> Dein Vergleich mit dem Fahrad ist schon gut. Nur das du 10000 andere> Fahradfahrer mit denen du "verbunden" bist mit hochziehen muss.>> Was ich damit sagen will, die Netzfrequenz ändert sich sehr wohl bei> Lastschwankungen. Wenn auch nur 10 Stellen hinter dem Komma.
Nein, mehr so ab der 2 bis 3 Stelle.
Wie man leicht nachmessen kann.
Und die größeren VNB tun genau dies (nachmessen).
Wie funktioniert denn dann die Einspeisung Anpassung bei Solar und
Windkraftanlagen? Die Windräder laufen ja ncht synchron, und bei Solar
dreht sich gar nichts mehr.. ?
mit einem wechselrichter (wenn vorne gs von der photovoltaik-anlage
reinkommt) oder mit einem frequenzumrichter, wenn du wechselstrom vom
generator der windanlage bekommst. (salopp gesagt: frequenzumrichter =
gleichrichter + wechselrichter)
Statistik aus einer Solareinspeisung:
http://c2j2m.de/sys_pv/graph_day.html. Bei der Frequenz steht die
Gesamthöhe für +/-1Hz, bei der Spannung für 200-250V.
Andrew Taylor schrieb:
> Wie man leicht nachmessen kann.> Und die größeren VNB tun genau dies (nachmessen).
Nicht nur die Grossen. Sowas misst auch ein Kleinstwechselrichter einer
privaten Solaranlage.
Windräder sind typischerweise nicht direkt über ihren Motor mit dem
Stromnetz gekoppelt (Ausnahme doppeltgespeiste Asynchronmaschine).
Normalerweise wird die Energie mit einem Frequenzumrichter in das
Stromnetz eingespeist.
Bei Solarzellen wird zusätzlich ein MPP Tracking mit StepUp / StepDown
Wandler verwendet.
Bei Windräder wir ein zusätzlicher Antriebsumrichter verwendet.
Den beiden Technologien gemeinsam ist ein Umrichter zum Netz hin, der
sich auf das äußere Stromnetz synchronisiert und versucht seine
Wirkleistung in das Netz einzuspeisen.
Sollte das Stromnetz (durch Kurzschlüsse oder Kraftwerksausfälle) mal
kurzzeitig stark einbrechen, gibt es verbindliche Regeln, wie ein
Windkraftwerk sich verhalten soll. Bricht die Spannung auf bis zu 30%
der Nennspannung ein, müssen die Anlagen für bis zu 1.5 Sekunden den
vollen Blindstrom weiter liefern können. Andernfalls könnte das
Stromnetz kollabieren.
http://www.gepower.com/businesses/ge_wind_energy/en/downloads/ge_lvrt_brochure.pdf
Bei Windrädern gibt es noch ein zusätzliches Problem. Weht der Wind
normal können alle schön Energie erzeugen. Steigt die
Windgeschwindigkeit an ist die Leistung größer. Bei überschreiten der
maximalen Windgeschwindigkeit müssen die Anlagen zum Selbstschutz
abgeschaltet werden. Leider kann in wenigen Minuten so ein ganzer
Windpark vom Netz gehen (oder eine ganze Region bei Sturm).
Du hast viele Antworten bekommen, aber eine vermisse ich.
Zu den wichtigsten Voraussetzungen im Parallelbetrieb gehört unbedingt
die richtige PHASENFOLGE!
Du kannst mit einer Hell-Dunkelschaltung oder einem Nullvoltmeter oder
einem Synchronisiersperrrelais die Synchronisierung einleiten aber wenn
die Phasenfolge nicht stimmt rummst es gewaltig. (min 6mal von 10
Synchronisierversuchen) Keines der vorher genannten Geräte verhindert
eine asynchrone Zuschaltung!
Spannung, Frequenz, Drehfeld und Phasenfolge müssen stimmen, sonst gibt
es Kleinholz. Je größer die Rotierende Masse( Generatorrotor) desto
größer die Schäden!!
Für die Wirklastverteilung gibt es Reglegeräte die dafür sorgen, das die
benötigte oder die vorher eingestellte Leistungsabgabe eingehalten wird.
Über /Unterfrequenzüberwachung, Über/Unterspannungsüberwachung,
Vektorensprungrelais( Netz/ Generatorwächter) Wirklastabgleich und ein
cos phi Regler( Blindleistungsregler) gehörenzur Mindestausstattung!!
Ein "Load Shering system" ermöglicht wie schon erwähnt einen
automatischen Wirklastabgleich z.B. zur Realisierung einer
Netzbezugsregelung im Spitzenlastbetrieb.
Das Netz ist dabei das "Führungsaggregat" auf dieses Aggregat wird, egal
ob Dampftuerbine oder Dieselmotor, synchronisiert.
Wenn Du tiefer in diese Technik einsteigen möchtest, empfehle ich Dir
die entsprechenden Fachbücher zu studieren.
Viel Erfolg
Das ist soweit alles richtig, nur die Phasenfolge kann man bei
Generatoren getrost auser acht lassen.
Es reicht wenn man die erste Phase des Generators auf dei erste Phase
des Netzes Synchronisiert. Die Phasenfolge ändert sich ja nicht. 1.
Phase ist und bleibt 1. Phase. Das würde sich nur dur "umverdrahten"
ändern.
Da ich in einem Kraftwerk gelernt habe, kann ich behaupten das die
Netzfrequenz eigendlich recht stabil ist. meistens 50Hz +/-0,5Hz.
Grössere Abweichungen kommen extrem selten vor.
Man kann abschätzen um welche Uhrzeiten wieviel Leistung gebraucht wird.
Auch wenn sich ganze Windparks abschalten wegen Sturm o.ä. weiss man
schon vorher das sie gleich vom Netz gehen. Es gibt
Spitzenlastkraftwrrke die inerhalb 10 min die volle Leistung bringen
können. Als klassisches Beispiel z.B. das Pumpspeicherkraftwerk.
Man kann auch sehen wann die Leute große Fußballspiele wie z.B. zur WM
ansehen. In der Werbepause macht der Verbrauch einen Knick nach oben
weil alle in die Küche latschen um was aus dem Kühlschrank zu holen oder
im Bad das Licht anmachen weil man im dunkeln die Schüssel nicht sieht.
Das Anlaufen des Kühlschrankkompressors verlängert diese Spitze noch ein
wenig.
Gast schrieb:
>>...und die Wasserwerke müssen in den Pausen auch ihre dicksten Pumpen>>hochfahren. ;-)> Geht innerhalb von <30sec
Weshalb man dort wahrscheinlich von Dienst wegen Fernsehen muss. Selbst
wenn man Fussball hasst. ;-)
Matthias Becher schrieb:
> So, und jetzt stellen wir uns mal die Zukunft vor...> Dezentrale Stromerzeugung. Millionen von kleinen Photovoltaik-Anlagen> speisen in das Netz ein. Nix mit großen Massen die stabil rotieren.> Jeder der Millionen von kleinen FUs verlässt sich auf die Stabilität der> Netzfrequenz und speist einfach ins Netz ein.> Klingt nicht gerade nach ner stabilen Sache, oder?!
Kann dazu noch mal ein Experte was sagen? Wie wird das Netz in diesem
Fall stabilisiert? Wird er nie eintreten, weil immer grosse stoerrische
Kraftwerke die Frequenz halten?
Bin kein Experte, aber in meinem Gebiet werden massig Speicherkraftwerke
(Wasser), hauptsächlich von EON gebaut, derzeit um ihre Energie auf
Ecologische Energie zu veredeln. In Zukunft wird das aber warscheinlich
für
die Windparks sowie Solaranlagen usw gebraucht werden. Trotzdem wird
warscheinlich, wie auch schon jetzt, die Frequenz sowie Stabilität des
Netzen
von den Atommailern abhängen, da denke ich, wird sich auch in Zukunft
nicht ändern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Netzfrequenz
Dass bei swissgrid ab und zu Nullwerte kommen, ist mir auch schon
aufgefallen. Kann evtl. mit disabletem Scripting zusammenhängen.
Das o.g. PDF zum 04/05.11.2006 ist ja amüsant zu lesen. EON kommt da
nicht so gut weg.
> P.S. Bei einer Phasenlage von 180 Grad (während des Einschaltens) löscht> sich nichts aus; das knallt nur, uznd das nicht zu knapp!
Genau! Ich hab im Internet mal ein Bild einer Welle eines
Bahnstrom-Frequenzumsetzers gesehen der bei falscher Phasenlage
zugeschaltet wurde.
Ich schau mal ob ich es nochmals finde...
Ben schrieb:
> kraftwerk auf 25Hz runterziehen? das kannste aber heute vergessen, die> dinger machen lange vorher einen lastabwurf.
Schön, dass dir das nach einem Monat einfällt. ;-) Ich schrob ja auch
nicht, dass das in heutiger Zeit passiert sei, das dürfte mittlerweile
ein halbes Jahrhundert her gewesen sein. Da es ein vergleichsweise
kleines Kraftwerk war, war dort wohl auch nicht gerade zeitgemäße
Schutztechnik installiert.
naja nach einem monat... ich hab den thread nicht ausgebuddelt, habe
das halt gelesen als der thread wieder "aktuell" wurde.
wenns ein kleines kraftwerk war okay... ich denke auch bei kleinen
inselnetzen ist die frequenz nicht so wichtig wie in einem verbundnetz.
da wird zur konstanthaltung der frequenz bzw. netzschutz vorher bereits
ein lastabwurf auf verbraucherseite durchgeführt, besondere stromkunden
wie z.b. große kühlhäuser werden abgeschaltet um den stromverbrauch zu
senken bevor die kraftwerke in die knie gehen. die bekommen dafür
bessere strompreise.
HGÜ ist aber eher was für Punkt-zu-Punkt, und irgendwie muss ja aus der
Gleichspannung wieder Wechselspannung werden, und schon geht das Dilemma
von vorne los...
sieht aus wie ein turbosatz nach überdrehzahl... netzausfall und danach
kein lastabwurf auf eigenbedarf bzw. keine turbinenschnellabschaltung
geschafft?
nach den bildern die ich von dem russischen wasserkraftwerk nach dem
unfall dieses jahr gesehen habe hatten die wohl auch ein vergleichbares
problem und ihnen ist ein generator samt turbine wegen überdrehzahl um
die ohren geflogen.
im kraftwerk boxberg gab es 1987 an einem 500MW turbosatz auch ein
ähnliches problem. nach der planmäßigen abschaltung und trennung vom
netz hat eine phase des trennschalters wieder geschlossen. die dabei
entstandenen kräfte waren so stark, daß die generatorwelle zersplittert
ist und bruchstücke wasserstoff- und ölleitungen durchschlagen haben.
der nachfolgende brand hat die gesamte turbinenhalle zerstört und zum
langfristigen ausfall von zwei 500MW-blöcken geführt.
Ben schrieb:
> im kraftwerk boxberg gab es 1987 an einem 500MW turbosatz auch ein> ähnliches problem. nach der planmäßigen abschaltung und trennung vom> netz hat eine phase des trennschalters wieder geschlossen. die dabei> entstandenen kräfte waren so stark, daß die generatorwelle zersplittert> ist und bruchstücke wasserstoff- und ölleitungen durchschlagen haben.> der nachfolgende brand hat die gesamte turbinenhalle zerstört und zum> langfristigen ausfall von zwei 500MW-blöcken geführt.
Habe ich eben auf Wikipedia gelesen. Welches Drehmoment es wohl braucht,
um eine 50cm Stahlwelle zu Zerstoeren... :-0
naja... **g** 500MW mal eben ans 400kV netz geknallt... auch wenn das
nur eine phase ist rummst das gewaltig im generator. sind halt einfach
unglaubliche energiemengen die da drinstecken. die welle war eben nur
für 500MW spezifiziert, möchte nicht wissen wieviel MW da tatsächlich
geflossen sind bis der nächsthöhere netztrenner geöffnet hat.
was denkst du denn wie die wicklung eines maschinentrafos aussieht wenn
ein schwarm vögel oder so an seinem 400kV abgang einen lichtbogen
zündet... die magnetfelder sind so stark, daß es die wicklung komplett
auseinanderbaut weil sich die drähte (übrigens viereckig, nicht rund)
gegenseitig zerquetschen.
Ben _ schrieb:
> was denkst du denn wie die wicklung eines maschinentrafos aussieht wenn> ein schwarm vögel oder so an seinem 400kV abgang einen lichtbogen> zündet... die magnetfelder sind so stark, daß es die wicklung komplett> auseinanderbaut weil sich die drähte (übrigens viereckig, nicht rund)> gegenseitig zerquetschen.
Hm... Das muesste man doch gesetzlich regeln koennen. Flugverbot fuer
Voegel? Verbot von Lichtboegen? Verbot von ungewollten Magnetfeldern?
Oder, vielleicht tuts schon ein Stopschild vor den Abgaengen mit
400kV...
;)
Ben _ schrieb:
> entwerf doch schon mal die flügelschellen...
Ich dachte eher an Gewichte an den Beinen. Diese muessen natuerlich fuer
jeden Vogel einzeln angepasst werden, damit sie ergonomisch sitzen.
Sonst kriegt man einen drueber wegen Tierquaelerei...
@David
Stabilisierung von Netzen wird eine der Herausforderungen der Zukunft
werden.
Mit steigendem Anteil der erneuerbaren Energien wird das Stromnetz immer
dynamischer.
Es werden zum einen Systeme benötigt, die wie Pumpspeicherkraftwerke im
Energie speichern und somit eine Kurzzeitvoratsspeicherung realisieren.
Kleine Gasturbinen können kurzfristig gestartet und schnell zugeschaltet
werden < 2min.
Es gibt Forschungsansätze mit einem reversiblen Pumpensystem Luft in
unterirdische Hohlräume zu pressen und im richtigen Moment wieder
abzurufen.
Andererseits muss die Netzstabilität im Sekundenbereich gwehärleistet
sein, damit die ganzen Umrichter sich nicht gegenseitig aufschaukeln
können.
Rotierende Massesysteme sind dabei sehr effektiv.
Ich habe ein Bild eines Schwungmassespeichers gesehen, der mit 300kG
rotierender Masse die Leistung einer kompletten Stadt für 3 - 5Sekunden
liefern kann.
Derzeit gehen die Entwicklung in Richtung "Smart Grids" bei denen die
Komponenten nicht nur einen Stromanschluss haben, sondern auch einen
Kommunikationskanal. Denkbar wäre, die dezentralen Module mit einem
externen Solltakt zu versehen, so dass die elende Phasenraterei aufhört
und das Netz allein dadurch sehr stabil wird. (Per TCP/IP kann man
bereits mit einem RealTimeEthernet einzelne Komponenten im 100ns Bereich
synchronisieren.)
> Es gibt Forschungsansätze mit einem reversiblen Pumpensystem Luft> in unterirdische Hohlräume zu pressen und im richtigen Moment> wieder abzurufen.
siehe dazu gasturbinenkraftwerk huntorf. das ist bereits im einsatz und
mehr als ein forschungsprojekt, erreicht aber bei weitem nicht den
wirkungsgrad eines wasser-basierten pumpspeicherkraftwerks.
ansonsten dynamische netze? was meinst du damit? ich denke eher an stark
gesteigerte übertragungskapazitäten damit man die leistung von den
größten windparks an den küsten zu den größten pumpspeicherwerken in den
bergen bekommt.
@ Michael O.:
Klingt interessant :) Ich ueberlege ja auch immer, ob ich nicht Leistung
einspeisen sollte. Ich koennte zB die Treppenhausbeleuchtung (die
natuerlich nicht ueber meinen Zaehler laeuft) anzapfen und bei mir
dosiert so einspeisen, dass mein Zaehler steht :D
Dynamisch:
Ich stelle mir z.B. 1Mio KWK-Anlagen in deutschen Haushalten vor.
Solange die Heizungen laufen fällt Strom mit ab.
Wenn sich alle Heizungen (unabhängig) voneinander überlegen in wenigen
Minuten auszusteigen, dann fehlt in D Generatorleistung und das
Stromnetz fängt an zusammenzusacken.
Zum anderen gibt es ein grundsätzliches Problem der Einspeisepunkte für
dezentrale Anlagen. Die Haushalte sind über kleine Mittelspannungstrafos
an das nächste Verteilungsnetz angekoppelt. Diese Trafos sind eigentlich
nur für 50Hz mit kleinem Oberwellenanteil (wenige Prozent) designed.
Zudem haben sie eine Streuinduktivität die zumindest nicht klein ist.
Versucht man nun nennenswert Leistung von der Niederspannungsseite her
einzuspeisen, (mit schlecht gefiltertem Signal) kann sowohl der Trafo
mit deutlich höheren Kernverlusten (bis zur Sättigung) aufwarten.
Außerdem wird sich die Phasenlage der Niederspannungsseite (wo die AFE
schließlich ihre Phasenreferenz herbekommt) aufgrund des Stromflusses
durch die Streuinduktivität permannent verändern. Unter der Bedingung
ist es schon schwierig sauber auf der NS-Ebene einzuspeisen.
Ich denke ein Verbraucher/Generator wird sich eher wie ein Sandkorn im
Meer ausnehmen, Millionen von Erzeugern die zu ähnlichen Zeiten
einspeisen (bzw. nicht einspeisen) stellen höhere Anforderungen an die
Ausregelung (dynamik) des Netzes.
Da gibts doch die Sache von VW. Man bekommt da einen Polomotor mit
Generator in den Keller gestellt, der heizt und Strom macht. iirc wird
der aus der Ferne gesteuert, wenn also die Leute nicht heizen wollen,
aber Strom benoetigt wird, springen ueberall die Teile an :)
@Ben
Für solche Verbindungen machen HVDC (HVDC-light) sinn. Sind schon einige
in China über hunderte Kilometer gebaut worden. Das ganze Gedrehe des
Stroms is eh albern :) - da lobe ich mir eine schöne Gleichspannung.
(Da haben die High Ender auch gleich ihre Freude - kein Netzbrummen.)
naja sowas finde ich albern, der einzige vorteil ist die sinnvolle
nutzung der abwärme. aber regenerative energie ist das nicht und somit
auf kurz oder lang wieder eine sackgasse.
Wieviel Energie ist in dem Verbundnetz eigentlich gespeichert? Kann man
das irgendwie abschätzen?
Das erinnert mich an eine Stellenanzeige einer Dresdener Firma, die
einen suchten der ihnen Spice-Modelle für Versorgungsleitungen des
Stromnetzes bastelt. Nette Aufgabe für LTspice. Was man da wohl für
Werte in die 'verlustbehaftete Leitung' eintippen muß?
Tja, studiert und trotzdem keinen Plan -
Abdul
die energie die im verbundnetz gespeichert ist liegt nahe null. ist
gibt ein paar hochspannungskondensatoren und induktivitäten zur
blindleistungskompensation (und in den leitungen selber) aber da ist im
verhältnis gesehen verdammt wenig energie drin.
deswegen brauchst du ja kraftwerke, die dem stromverbrauch nachgeführt
werden. es gibt drei arten von kraftwerken - grundlast, mittellast und
spitzenlast. grundlastkraftwerke laufen rund um die uhr bei maximal
erreichbarer leistung (atomkraftwerke, laufwasserkraftwerke,
windkraftwerke). mittellastkraftwerke bekommen einen fahrplan, nach dem
sie ihre leistung über den tag hinweg regeln (steinkohlekraftwerke, gas-
und ölbefeuerte kraftwerke und manche wasserkraftwerke mit speichern).
spitzenlastkraftwerke übernehmen schnelle schwankungen der lastabnahme
wie z.b. wenn alle in der pause eines fußball-länderspiels in der pause
aufs klo gehen oder sich einen kaffee kochen oder wenn z.b. ein großes
atomkraftwerk unplanmäßig ausfällt. diese kraftwerke stehen meistens
still und können im bedarfsfall innerhalb weniger minuten auf vollast
hochgefahren werden (gasturbinenkraftwerke, speicherkraftwerke mit hohem
betriebsdruck, pumpspeicherkraftwerke). letzterer strom ist durch die
geringe auslastung der kraftwerke sehr teuer.
es wird aber immer genau so viel strom erzeugt wie verbraucht wird. wird
mehr strom erzeugt als verbraucht wird (z.b. nachts durch die grundlast)
werden pumpspeicherkraftwerke in betrieb genommen, die diesen strom
aufnehmen und damit wasser in hoch gelegene speicherbecken pumpen.
tagsüber wird dieses hochgepumpte wasser dann zur erzeugung der
spitzenlast genutzt.
Danke.
Nahe Null? Das ist mir als Antwort zu wenig. Vielleicht findet sich ja
noch ein Experte, der das genauer beantworten kann.
Interessant finde ich auch noch die Sache mit der Begrenzung der
maximalen Ausdehnung des Verbundnetzes, da es irgendwann zur effektiven
Antenne wird.
Als Verbraucher hat man vom synchronen Verbundnetz wenig. Vielleicht
sogar weniger als wenig, da ja irgendwann die Ausfallwahrscheinlichkeit
wieder ansteigt...
> Nahe Null? Das ist mir als Antwort zu wenig. Vielleicht findet sich ja> noch ein Experte, der das genauer beantworten kann.
die frage kannste dir doch selbst beantworten. versuch doch mal energie
in einem stück draht zu speichern. in dem moment wo alle kraftwerke vom
netz gehen würden gäbe es im gesamten netz sofort keinerlei energie
mehr. ich hab jedenfalls keine lampe die weiterleuchtet wenn der stecker
gezogen wird, etwa weil noch unglaubliche energiemengen in den
netzkabeln gespeichert sind.
> Als Verbraucher hat man vom synchronen Verbundnetz wenig. Vielleicht> sogar weniger als wenig, da ja irgendwann die Ausfallwahrscheinlichkeit> wieder ansteigt...
unsinn. du hast sehr wohl was davon, nämlich daß bei dir bis auf im
schnitt wenige minuten im jahr strom aus der dose kommt. die
ausfallwahrscheinlichkeit steigt bei einem entsprechend ausgebautem netz
nicht, sie sinkt drastisch!
was den großen stromausfall vor ein paar jahren angeht war das aus
meiner sicht ein schaltfehler bzw. die wissentliche verletzung von
richtlinien durch mitarbeiter der netzleitstelle. es wurde eine starke
(doppel)leitung abgeschaltet, die unter diesen bedingungen nicht hätte
abgeschaltet werden dürfen weil keine ersatzkapazitäten vorhanden waren.
man hätte zuerst die last senken müssen, etwa im westlichen teil des
netzes kraftwerke anfahren und im östlichen drosseln müssen. ohne solche
vorbereitungen endete das in der überlastung anderer leitungen, die
schließlich durch ihre schutzeinrichtungen abgeschaltet wurden und somit
in der aufspaltung des verbundnetzes. danach haben im westlichen
teilnetz ich glaub um die 7 gigawatt an leistung gefehlt, das entspricht
dem ungeplanten ausfall von 7 großen kernreaktoren innerhalb weniger
sekunden. sowas kann man nicht ausregeln, so schnell startet auch kein
noch so großes pumpspeicherwerk und die folge davon sind stromausfälle.
es war aber in meiner sichtweise kein unvorhergesehener unfall, da das
netz durch das abschalten dieser 400kV doppelleitung unzulässig
geschwächt worden ist. wenn man von einem haus einfach so zwei große
stützbalken abreißt wundert man sich doch schließlich auch nicht wenn
ein teil davon einfällt. also eigentlich wurde der fehler lange vorher
gemacht, bei einer dermaßen wichtigen leitung hätte man eine weitere
starke leitung in einigen km entfernung bauen müssen, die die last der
ersten problemlos übertragen kann und ggf. als zweite abgeschaltet
werden kann wenn die erste wieder in betrieb ist.
die leitung die "planmäßig" abgeschaltet wurde war die 400kV
verbindung conneforde - diele. das ist wie gesagt ein doppelsystem aus
2x3 leitern und entsprechend hoher übertragungskapazität. die südlich
nächstgelegene leitung ist die trasse landesbergen - wehrendorf -
hanekenfähr. diese ist nur ein einfaches system mit 1x3 leitern und war
unmittelbar nach dem abschalten der ersten leitung bereits deutlich an
der leistungsgrenze - kein wunder wenn sie einen großteil einer
wesentlich "dickeren" leitung zusätzlich übernehmen muß. dadurch
konnten wenig später keine (nichtmal besonders großen)
lastverschiebungen mehr durchgeleitet werden und die leitung
landesbergen-wehrendorf wurde nach einem letzten marginalen schaltfehler
(fast panisches einlegen der sammelschienenkupplung in landesbergen ohne
simulationsrechnungen) durch den leitungsschutz abgeschaltet. sowas
endet dann in einer kettenreaktion weil durch die verbliebenen leitungen
einfach nicht die energiemenge fließen kann und nacheinander überall die
sicherungskästen von der wand fallen. das läßt sich dann auch nicht mehr
ohne eine auftrennung des verbundnetzes stoppen.
Ben, ich weiß deinen Schreibaufwand zu schätzen.
Aber, erstens:
Wenn man in eine Leitung einen Impuls reinschickt und danach das Kabel
abtrennt, flitzt dieser Impuls einfach weiter und wird eventuell am
Leitungsende der anderen Seite reflektiert. Egal was du vorne nun
gemacht hast, der Impuls kommt zurück! Also wird in der Leitung Energie
gespeichert! Das gilt für das Verbundnetz genauso.
Zweitens:
Im Nachhinein ist man immer schlauer und fragt sich, wieso das
Fehlverhalten eines Systems nicht vorhersehbar war! Schau dir die
Beschreibung im obigen Link an, schau dir Tschernobyl bei Wiki an.
Fällts auf? Der Mechanismus ist immer gleich. Das liegt am Menschen. Der
ist für sowas gar nicht geschaffen. Also muß man Lehren draus ziehen und
ein monopolistisches Zentralsystem in teilautonome Systeme auftrennen.
Nur so erreicht man Stabilität. Nun wollen die Monopolisten aber ganz
sicher nicht die Konkurrenz im eigenen Abzocksystem. Deren Gewinn ist
maximal mit einem Verbundnetz - deswegen haben sie es.
Sobald sich die Verbraucher auch mal an das Szenario von einer Stunde
Stromausfall pro Tag gewöhnen würden, wären den Stromkonzernen die
Schnürsenkel über Kreuz gebunden. Es wäre für alle gesünder.
Aber laß uns mehr über Technik sprechen. Mich interessiert es wirklich
wie man sowas berechnen könnte.
Was mich auch noch interessiert, da du wohl vom Fach bist: Was ist in
einem typischen Trafohäuschen? In deiner Welt heißt das vermutlich
Niederspannungsübergangstransformator oder so. Gibts da Sicherungen?
Gegen was alles? Extra Übertrager für Rundsteuerungen usw. ...
Es gibt jetzt zwei Arten wie eine Leitung Energie speichern kann:
kapazitiv und induktiv. Beides dürfte (insbesondere im Vergleich zur
üblichen, übertragenen Leistung auf der Leitung) nicht besonders viel
sein, eine Leitung ist nicht zum Energie speichern gedacht.
Das Verbundnetz hat auch nichts mit Monopolismus zu tun, es hängen ja
viele Stromversorger mit drauf. Nur deren Unterhalt ist Gebietsweise
aufgetrennt, dort rührt das Monopol aber von der hohen Einstiegsschwelle
für diese Geschäftsart. Man muss viel Geld investieren um ein eigenes
Netz aufzustellen.
Und man kann sogar noch eins draufsetzen: Die Betreiber der Kraftwerke
müssen mit diesem Netz garnichts zu tun haben.
"Verbundnetz" gehts sogar so weit, das ist Europaweit verzweigt. Sofern
es die Übertragungs-Kapazitäten der Leitung zulassen würde könnte man
auch vom Ausland mitversorgt werden, wäre natürlich sehr teuer.
Das die Sache mit dem Verbundnetz an sich perfekt funktioniert siehst du
unter anderem daran, das du im Jahr 99,8% Verfügbarkeit hast. Wenn es
mal ausfällt, dann liegt der Fehler praktisch immer irgendwo zwischen
(inklusive) Trafohäuschen und deinem Hausanschluss.
Bei mir ist gerade etwas zum Thema Synchronisation aufgefallen...
Letztlich kann man das ganze doch so betrachten :
Wir haben "zwei" sinusförmige Spannungen die über Leitungen und
Transformatoren "kurzgeschlossen" werden.
Jetzt wird hier gesagt das unsere Generatoren leicht voreilen.
Dabei müsste doch im I Quadranten beim Anstiegt der Spannung bis Udach
Leistung von meinem Generator eingespeist werden,
da er minimal früher und somit eine schon höhere Spannung erzeugt wird.
Allerdings ist unser gedachter Generator aber im IIQuadrant wenn die
Spannung schon wieder fällt auf etwas früher,
somit ist die Spannungs unseres Generator kleiner als die Netzspannung.
Jetzt müsste das Netz doch eigentlich den Generator Speisen ???
Oder anders ausgedrückt :
Nach meinem Verständnis müsste ein voreilender Generator im I + III
Quadrant Leistung abgeben,
aber im II + IIII Quadrant Leistung aus dem Netz ziehen.
Beim Nacheilenden Generator müsste es genau umgekehrt sein.
Was bedenke ich nicht ?
**
Ich hatte zwar beim Heimischen Energieversorger ein Praktikum aber da
sollte alles Synchron laufen...
Aus der Trafowerkstatt kann ich mich noch erinnern das die Mehrere
Fernschaltbare Abgriffe im Öl hatten.
Darüber hat man dann doch Buckelsymetrisch die kontrolle wohin die
Leistung fliesst...
diese stehenden wellen gibt es bestimmt, aber sie laufen sich ohne
stromquelle sehr schnell tot. die leitungen sehen zwar riesig aus,
trotzdem hat eine stark ausgelastete 400kV leitung etliche kW
verlustleistung die in form von wärme abfällt. dazu kommt noch das
starke elektrische feld, das "mitversorgt" werden muß und die
koronaentladungen, die manchmal an den isolatoren sogar sichtbar sind.
es gibt wie gesagt auch induktivitäten und kondensatoren im netz um die
blindleistung der leitungen zu kompensieren. diese speichern natürlich
etwas energie. auch die leistungstransformatoren speichern magnetische
energie in ihren kernen. alles zusammen sind das natürlich einige
megajoule, aber nichts im verhältnis zur übertragenen energiemenge im
normalbetrieb.
weiß nicht, angenommen ein leistungstransformator speichert eine
halbwelle in seinem kern. das sind 10ms bei 50hz, macht bei einem 630MVA
trafo immerhin 6.3 megajoule. diese sind allerdings nach 10ms auch
wieder abgebaut. aufgrund dieser theorie könnte man annehmen, daß etwa
1% der übertragbaren leistung im netz "gespeichert" liegt, das halte ich
für eine ganze menge und weiß nicht ob man das wirklich so abschätzen
kann.
im nachhinein ist man natürlich immer schlauer, allerdings hat das
system doch unmittelbar nach dem abschalten der leitung bereits gewarnt.
damit mußte entsprechend ausgebildeten leuten klar gewesen sein, daß das
n-1 sicherheitskriterium verletzt ist und das netz in einem unzulässigen
bereich betrieben wird. man hätte die leitung daraufhin wieder
einschalten und entsprechende maßnahmen zur lastreduzierung treffen
müssen. stattdessen haben sie eine runde gepokert und verloren.
tschernobyl war auch ein hausgemachter unfall, hätte man das ding direkt
hochgehen lassen wollen wäre man nicht viel anders vorgegangen. ich
würde aber das design des reaktors und sein verhalten mit in die
rechnung einbeziehen. ich weiß natürlich auch nicht warum man den
reaktor nicht abgeschaltet hat nachdem er durch die xenonvergiftung
nicht mehr im normalen bereich regelbar war. ich denke fast die
mannschaft wußte nichts davon, daß diese xenonvergiftung schlagartig
durch einen hohen neutronenfluß abgebaut werden konnte. denn sterben
wollte bestimmt keiner von denen. das passierte aber, löste diese nicht
mehr regelbare leistungsexkursion aus (etwa das hundertfache der
nennleistung, um 300GW thermisch also) und der reaktor ist im
wesentlichen durch eine dampfexplosion zerstört worden. die kernschmelze
mit dem tagelang brennenden graphit geschah erst danach.
was ist denn für dich ein typisches trafohäuschen? ich nehm mal eine
10kV/400V transformatorstation an, da ist gar nicht sooo viel drin. das
größte bauteil ist der leistungstransformator. pro transformator gibt es
einen 10kV- und einen 400V trennschalter. kommen mehrere
mittelspannungsleitungen an hat auch jede dieser leitungen ihren
trenner. in diesen trennern sind spezielle sicherungen verbaut die beim
auslösen ein abfallen des trennschalters bewirken um alle phasen zu
unterbrechen. auf der 400V seite des trafos gibt es nach dem trenner
eine sammelschiene wo die einzelnen abgänge mit ihren sicherungen
angeklemmt sind. diese haben keine trennschalter, abgeschaltet wird
durch das herausnehmen der sicherungen. pro transformator ist noch eine
trafoschutzeinrichtung verbaut, die z.b. über strom- und
spannungswandler seine leistung überwacht und einen differentialschutz
beinhalten kann. habe auch schon anlagen gesehen wo kein elektronischer
transformatorschutz verbaut war, sondern gerade mal ein hauptzähler. im
fehlerfall am trafo werden der 10kV und der 400V trenner ausgelöst und
der trafo somit aus dem netz geschaltet. die lasttrenner können im
normalbetrieb oft nur von hand geschaltet werden und nicht über eine
fernwirkanlage. ferngesteuert sind nur große anlagen in der industrie
oder 110/10kV umspannwerke. bei erdkabeln und transformatoren wird auch
keine automatische wiedereinschaltung durchgeführt weil der fehler in
der regel nicht durch kurzzeitiges abschalten (zur lichtbogenlöschung)
verschwindet.
naja regeltrafos sind was für 110/10kV anlagen.
das mit dem einspeisen ist doch klar - bei nulleistung dreht sich der
generator "mit dem netz" mit, d.h. seine spannung ist exakt gleich der
netzspannung und somit fließt kein strom. wird der generator jetzt
beschleunigt, ändert sich seine phasenlage zum netz. das erzeugt eine
spannung, es beginnt strom zu fließen und der generator wird sofort
wieder abgebremst. hättest du eine netzsynchrone stroboskoplampe und
würdest die auf eine markierung auf der welle richten, siehst du wie
sich die diese ein kleines stück in richtung früh verschiebt, dann aber
auf dieser position stehenbleibt. diese verschiebung ist proportional
zur last. der generator ändert seine drehzahl also nur ganz kurz während
des lastwechsels. bei einer asynchronmaschine wie z.b. einer kreissäge
hörst du wie unter last die drehzahl ein wenig absinkt. bei einer
synchronmaschine passiert das nicht, solange das kippmoment nicht
überschritten ist wird die nur lauter. erst nach überschreitung des
kippmoments gerät sie außer tritt und bricht dann sehr schnell mit der
drehzahl ein. sie muß dann sofort abgeschaltet, neu angefahren und neu
synchronisiert werden. bei einem synchrongenerator ist das genau
andersrum. dieser würde sich quasi vom netz losreißen und der turbosatz
geht mit der drehzahl nach oben weg. um eine zerstörung zu vermeiden muß
dieses durchgehen sofort gestoppt werden, meistens durch eine
turbinenschnellabschaltung (schließen der dampfzufuhr).
Zur Energiespeicherung: die magnetisch gespeicherte Energie ist minimal.
Entscheidend sind die Rotierenden Massen (in den Generatoren und direkt
angeschlossenen Motoren, die dann als Generatoren arbeiten).
Ich schätze mal, das dauert etliche Sekunden bis zum Stillstand, wenn
plötzlich keine Primär-Energie mehr zugeführt würde.
Zum Trafohäuschen:
Ich war kürzlich dabei, wie ein flaches (L 3m B 1,5m H 2m) geöffnet
wurde (700kg-Dach wurde mit Kran abgehoben).
Drinnen (in diesem Fall eine Minimal-Ausstattung):
20kV Zugang und Abgangsleitung (nicht schaltbar, ist selten)
3x 20kV 6,3A Sicherungen (sind 50cm lang)
1x 250kVA Trafo
keine Sekundärsicherungen
Rundsteuerempfänger für die umliegenden Straßenlampen
Licht, Service-Steckdose. Das Zylinderschloss wird fernüberwacht.
Sie hatten einen 400kVA-Trafo einbauen wollen, aber der passte um ein
paar cm wegen des Ausgleichgefäßes nicht hinein.
So wurde nur alles sehr gründlich geputzt, damit es keine Kriechstecken
durch feuchte Spinnweben etc. gibt.
Die Ausstattung ist sehr stark abhängig von den Aufgaben.
an hoho:
>Was bedenke ich nicht ?
Dass die Stromrichtung sich ebenfalls umdreht.
Ein Generator ist immer minimal voreilend, nacheilend ist ein Motor.
Zum Stromausfall:
Ja, das wundert mich auch, dass sie die Leitung nicht wieder
zugeschaltet haben, als sie merkten, dass es brenzlig wird.
Übrigens ist das Schifferl http://de.wikipedia.org/wiki/Norwegian_Pearl
an diesem Tag nicht unten durchgeschwommen, erst am 6/7. November 2006.
Im Jahr darauf wurde es ihnen zu dumm: die Masten wurden auf 110m
verlängert, so dass bei Schiffspassagen nicht mehr abgeschaltet werden
muss: http://de.wikipedia.org/wiki/380-kV-Ems-Freileitungskreuzung .
yep mit dem anheben der masten haben sie sich die eigentlich fällige
verstärkung der 400kV trasse über wehrendorf gespart.
die rotierenden massen sehe ich nicht als energiespeicher des
übertragungsnetzes, da die dinger in den kraftwerken oder usv-ähnlichen
anlagen stehen. ihre energie ist daher auf dem weg in das netz, aber
eben noch nicht im netz. es wird aber in der praxis tatsächlich mit
diesen massen gerechnet, stahlwerke mit elektroöfen werden gerne in der
nähe großer kraftwerke gebaut weil die massenträgheit der drehenden
generatoren die netzstörungen durch die stark schwankende stromaufnahme
der öfen (flicker) mindern hilft. es gibt auch rotierende
energiespeicher wo große massen mit tausenden u/min gedreht werden und
diese energie zur kurzzeitigen überbrückung eines ausfalls verwendet
wird bis z.b. notstromdiesel angelaufen sind.
@ Ben _ : Sehr interessante und tiefgründige Ausführungen von dir.
Bist du im Bereich der Energieerzeugung tätig oder woher kommt dein
reichhaltiges Fachwissen?
So, werde für heute mal die Äuglein schliessen
Gruß
der Hans
@ eProfi :
???
Ich betrachte 0-90° : Durch das voreilen der Spannung am Generator habe
ich ein Potential zum Netz hin. Es fliesst ein Ausgleichsstrom ins Netz.
90-180° : Die Spannung vom Generator wird, da voreilend, früher kleiner.
Da das Netz zur Generatorspannung nacheilend ist, ist dessen Spannung
aber noch höher. Deshalb vermute ich ein Potential zum Generator, mit
einem Ausgleichsstrom zum Generator hin.
Für die zweite Halbwelle müsste es genauso sein...
Demnach kann der >Vvreilende< Sinus doch nicht für die Netzspeisung
wichtig sein,
denn dann würde der Generator nur in Quadrant I und III Speisen und in
II und IV getrieben.
Bitte erklärt es mir...
PS: Die OVAG fährt ein 20kV System.
PPS: Habe mal als Bild angehängt was ich meine.
Die beiden grossen Sinen stellen Netz bzw die Generatorspannung dar.
Ich behaupte einfach mal das für die Speisung von Leistung ein
Spannungshub notwendig ist.
Der Spannungshub ist dann der kleine Sinus.
Es würde also immer Energie ins Netz und wieder zurück in den Generator
fliessen.
Wo mache ich den Fehler ?
Also ist die diskrete Betrachtung falsch und ich muss mit der Komplexen
da drangehen ?
Würde mich mal interessieren wie das funktionieren soll...
Das phi ändert doch nichts an dem voreilenden Generator ?!
na wieso hat denn das netz bitte so ein starren sinus? weil dieser von
den generatoren so erzeugt wird, die spannung wird in positive wie
negative richtung getrieben. es ist wie gesagt wechselstrom.
Auf meinem Bildchen oben siehst Du die Differenz zweier Sinen.
Der Eine ist dem anderen um ein paar Grad Phasenverschoben.
Wie Du siehst, resultiert daraus wieder eine Wechselspannung.
(die kleine in blau)
Damit immer Energie in das Netz fliesst müsste sie immer über/unter der
Nulllinie bleiben...
Mir ist durchaus bewusst das wird eine Pos. und Neg. Halbwelle haben.
Ich habe auch schon komplex gerechnet...
du willst nicht verstehen, daß es sich um wechselstrom handelt. da kann
ich dir nicht helfen.
> Ich setze voraus
das sehen die elektronen offenbar anders. wer hat nun recht?
die leistungsabgabe in das netz ist doch auch sinusförmig (100Hz) , bei
reiner betrachtung der wirkleistung aber niemals negativ.
Ich will schon, ich komm nur nicht drauf ;)
Da ist halt irgendwo ein denkfehler bei mir,
kann Dir aber nicht sagen wo, Du anscheinend auch nicht...
Sorry.
Aber stimmt es denn nicht, das da auch jede Menge Blindleistung erzeugt
wird ?
Ja, eine Übertragungsleitung kann durchaus Blindleistung in der
Größenordnung von einigen MVar erzeugen.
Das Übertragungsnetz erzeugt...
... induktive Blindleistung, hauptsächlich durch den fließenden Strom,
d.h., je mehr Leistung übertragen wird, desto größer ist die induktive
Blindleistung.
... kapazitive Blindleistung, durch die anliegende Wechselspannung, die
die Leitungskapazitäten dauernd umläd.
Je nach Übertragungsleistung können sich diese auch aufheben.
Kann ich noch erinnern das es deswegen einen dicken Kondensator am
übergabepunkt gab...
Also ich verstehe das jetzt so...
Durch die Überlagerung der leicht verschobenen Spannungen entsteht ein
Sinusförmiger Spannungshub mit entweder Netz- oder Generatorseitigem
Potential.
Da Strom und Spannung wahrscheinlich nicht in Phase sind, habe ich
zusätzlich noch mein cos(phi).
Also zwei komplett unterschiedliche "Verschiebungen" :)
Wenn ich meine Sinusfunktionen der Ug, Unetz und mein Ignetz subtrahiere
und multipliziere bekomme ich doch korrekte Momentanwerte, oder ?
Komplexe brauche ich doch nur wenn ich damit Gleichstromähnlich rechnen
will !?
hoho der es genau wissen will :)
Hier lesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Erdschlusskompensation
Diese Spule löscht den Lichtbogen im Fehlerfall. Daher der Name.
Ontopic, @ Hoho:
Ich kann mich auch an Kondensatoren erinnern, an 110-kV-Leitungen im
Umspannwerk. Die waren aber nicht zur Kompensation da, die waren da um
das Rundsteuersignal auszukoppeln.
hoho der braucht aber doch komplexe gleichungen für ein
wechselstromsystem... :) wenn er es denn so genau wissen will.
die leitungen erzeugen jede menge blindleistung. die 380kV
erdkabel-trasse hier in berlin soll auf knapp 12km länge 110Mvar
kapazitiv verursachen - finde ich verdammt viel für so ein stück
erdkabel!
Ben, danke für deine Ausführungen!
Wie sieht dann die nächste Ebene aus? Also von dem Trafohäuschen gehts
per Erdkabel irgendwo hin...
Vermutlich stehen diese Trafohäuschen immer im Ortskern bei Dörfern bzw.
'Bedarfsträgern' wie einer Hochhaussiedlung.
Sind die Trafos dann von Trafo zu Trafo weiterverbunden, oder gehen da
getrennte Kabel zur nächsthöheren Ebene? Ist das dann so ein
Umspannwerk, also ein oberirdischer Aufbau?
diese kleinen trafohäuser sind 10kV-seitig in einem ring miteinander
verbunden, bei 99% kann von zwei seiten eingespeist werden. falls eine
leitung mal abgeschaltet wird oder der bagger hat einen meter davon in
der schaufel liegen kann über die andere weiterversorgt werden. wie groß
der ring ist hängt von last ab, können aber schon 10-15 stationen sein.
an einem trafo hängt oft ein ganzes viertel dran. bei großen
wolkenkratzern oder industrieanlagen stehen auch schon mal mehrere
trafos in einem haus, dann ist die last entsprechend höher und der ring
kleiner.
der ring wird von einer 110kV anlage gespeist, die trafos gehen direkt
von 110 auf 10kV runter, in ländlichen gebieten können es auch 20 oder
30 kV sein. in großstädten sind diese umspannwerke über die bezirke
verteilt und hier in berlin meistens über erdkabel versorgt. in
ländlichen gebieten stehen diese trafos im freien und es führen
hochspannungsleitungen direkt an die stationen dran. die 110kV kommen
dann von diesen wirklich großen umspannwerken und werden aus 220kV oder
380kV gespeist. die 220kV ebene verschwindet hier im osten deutschlands
langsam, es wird immer mehr direkt aus 380kV versorgt weil es keine
kraftwerke mehr gibt die mit 220kV einspeisen. im nordosten speisen noch
zwei windparks (iven und bertikow) in die 220kV ebene ein und das
pumpspeicherwerk hohenwarte wird auch mit 220kV betrieben. von den
großen braunkohlekraftwerken aber sind nur noch die 380kV anlagen in
betrieb und viele der 220kV leitungen bereits abgebaut.
Danke Ben. Endlich mal gescheite Auskünfte. Die Ringanordnung ist
wirklich gut.
Mich hats nur vor einiger Zeit gewundert, das bei all dem
Elektrosmog-Gefasel anscheinend nirgendwo öffentlich abrufbare
Datenbanken für die Leitungsstruktur zu finden sind. Aber vielleicht
hatte ich auch nur falsch gesucht.
Für Funkanlagen im eigentlichen Sinne gibts sowas ja.
---
Nochmal zurück zur Blindleistung. Kann der Energieversorger die nicht
als Energiespeicher nutzen, wenn man sie irgendwo gezielt eventuell
regelbar kompensiert?
oh na das ist ja eine zusammengewürfelte karte... sind zwar alle neuen
kraftwerke drauf, aber genauso auch alle alten! und die ganzen alten
220kV leitungen im osten, wovon nur noch 20% stehen.
ich habe eine inzwischen fast vollständige netzkarte (380/220/110kV plus
umspannwerke) von deutschland für google earth. die rück ich aber nicht
raus weil eigenarbeit.
die blindleistung in versorgungsnetzen ist immer unerwünscht. sie
pendelt quasi im netz hin und her ohne daß sie genutzt werden kann.
trotzdem belastet sie das netz, muß quasi erst hin und dann wieder
zurück übertragen werden. bei großen industriekunden wird die
aufgenommene blindleistung zusätzlich zur wirkleistung erfasst und in
rechnung gestellt, daher halten solche betriebe ihre
blindleistungsaufnahme mit kompensationsanlagen gering.
... und beim Privathaushalt wird zwar die Blindleistung nicht
miterfasst, jedoch geht der Versorger von einem gewissen Prozentsatz von
der Wirkleistung aus und rechnet die "bezogene" Blindleistung über den
Kilowattstundenpreis mit ab.
yep, du kannst dir aber an blindleistung hohlen was der trafo hergibt...
falls du dich also über die nächste stromtariferhöhung ärgerst, eine
ganze batterie unkompensierter leuchtstoffröhren wäre was (die doofen
spielverderbenden 2-4µF kondis kann man ja rauswerfen), oder eine
sammlung im leerlauf betriebener 3kW transformatoren, da hat das EVU
seinen spaß dran.
Nach soviel Theorie nun einmal was aus der Praxis.
Ich habe ein BHKW mit Dieselmotor gebaut.
Als Generator verwende ich einen ganz normalen Drehstrommotor.
Diese Technik ist an Einfachheit nicht zu übertreffen.
El. Leistung = ca. 9 Kw. Termisch = 19 kw
Der Drehstrommotor dient gleichzeitig als Anlasser des Dieselmotors.
Startvorgang: Motor Vollgas -> Drehstrommotor (zur Strombegrenzung über
Vorwiderstand 5 Ohm) anschalten. Dieselmotor springt sofort an (ist ja
normalerweise warm) und nach einer Sekunde wird der Vorwiderstand von
einem Schütz überbrückt. Der Drehstrommotor wird nun vom Dieselmotor
leicht überdreht (1515 U/Min) dadurch wirkt er als Generator und speist
ins Netz ein. Eine Überprüfung der Phasenlage ist nicht notwendig, der
Generator synchronisiert sich selbst.
Eine entsprechende Steuerung kümmert sich nur noch um die Einhaltung der
Grenzwerte (z.B. Motorausfall, Lasttrennung, Fehlen des Netzes etc.)
Der Drehstrommotor ist auf ca. 90% blindstromkompensiert.
Nun zum Schluß: Bitte schreibt keiner, dass ein Drehstrommotor als
Generator nicht geht. Es geht super !!
Natürlich habe ich den Segen vom EVU.
Gruß Haderlump
>Nun zum Schluß: Bitte schreibt keiner, dass ein Drehstrommotor als>Generator nicht geht. Es geht super !!
Wer das schreibt hat von elektrischen Maschinen keine Ahnung.
Sicher geht das ist als Asynchrongenerator bekannt. Geht nur nicht so
einfach als Inselloesung. Da must du zur noetigen
Blindleistungserzeugung eine Kndensatorbank parallel schalten. Bei
deiner Netzloesung entnimmst du die noetige Blindleistung zur
Magnetisierung halt aus dem Netz. Die meisten Windraeder haben
Asynchrongeneratoren die allerdings als Schleifringlaeufer ausgelegt
sind. So kann man dort ueber einen Frequenzumrichter mit
Rueckspeisefaehigkeit den Schlupf zwischen Laueferdrehzahl und
Staenderdrehzahl einstellen und so die Drehzahl des Rotors anpassen.
Gruss Helmi
Ich hatte nie vor, das Kraftwerk als Insellösung einzusetzen. Ich hatte
es als Wärmequelle für mein Haus. Und mit dem verkauften Strom konnte
ich die Heizölrechnung beträchtlich entlasten. Und für diese Zweck ist
die Asynchronmaschine optimal geeignet.
Es ist viel zu teuer, ein BHKW inselfähig zu machen. Es kommt dann
wesentlich billiger, sich für den Notfall ein Notstromaggregat zu
kaufen.
Das Kraftwerk ist Wärmegeführt, läuft also nur, wenn ich die Wärme
brauche.
Übrigens der Generator ist zu 90% Blindstromkompensiert, entnimmt also
nur wenig Blindleistung für die Erregung aus dem Netz.
Ich mußte ja leistungsmäßig nichts regeln. Die Leistung war immer
konstant.
Die wahre Kunst ist es nicht, ein Gerät herzustellen, sondern ein Gerät
mit dem geringstmöglichen Aufwand für einen bestimmten Zweck zu bauen.
Da ich mich familiär umorientiert habe, habe ich das kraftwerk
mittlerweile verkauft.
Aber Helmut, ich glaube nicht, dass ich den Segen des EVU bekommen
hätte, wenn ich von Elektrotechnik keine Ahnung hätte. (Nur so
nebenbei).
Gruß Fritz
>Aber Helmut, ich glaube nicht, dass ich den Segen des EVU bekommen>hätte, wenn ich von Elektrotechnik keine Ahnung hätte. (Nur so>nebenbei).
Das sollte auch keine Kritik sein.
Haderlump schrieb:
> Aber Helmut, ich glaube nicht, dass ich den Segen des EVU bekommen> hätte, wenn ich von Elektrotechnik keine Ahnung hätte. (Nur so> nebenbei).
Wie holt man sich den Segen ein? So einen Generator habe ich naemlich
seit laengerem im Kopf, wenn ich mal ein eigenes Haus habe usw ;)
Ergänzug Thema Blockheizkraftwerk siehe auch:
http://www.bhkw-infozentrum.de/bhkw_beispiele.html Ein interessantes
Beispiel da ist 08_2009 die Neumayer-Polarstation mit 4 Scania-Dieseln
und Windrad
Für mich bleibt die entscheidende Frage, ob die ganze Anlage leise genug
für ein normales Wohnhaus ist! Ein brummender Diesel ist schwer zu
dämmen.
jedes BHKW mit synchrongenerator wäre inselfähig. wird aber so gut wie
nicht gebaut, weil man den aufwand für die synchronisation mit dem netz
und die drehzahlregelung einsparen möchte.
was mich an dem ding interessieren würde ist wie der netzschutz (ENS)
funktioniert. ich hatte selber überlegt so ein BHKW zu bauen, aber
mangels platz noch nicht umgesetzt. mir geht es da vor allem um die
vorschriften wie das BHKW in einem fehlerfall reagieren muß. nachgedacht
hab ich über eine erkennung via überstrom und drehzahlüberwachung. aber
sollte im fehlerfall noch genau so viel vom netz stehenbleiben, daß die
eingespeiste leistung gleich der aufgenommenen ist hab ich ein problem.
die drehzahl würde sich dann nicht schnell verändern, woran erkenne ich
schnell daß das netz ausgefallen ist? und ich weiß auch nicht wie das
mit dem betriebsverhalten eines einmal angelaufenen asynchrongenerators
ist wenn das netz ausfällt. der rest des netzes würde ja einen gewissen
blindstrom liefern und den generator unter strom halten, und ich hab
keine große lust auf 500V aus den dosen. also auch noch eine
spannungsüberwachung? ist ja nicht nur wegen den geräten die dranhängen
sondern auch die betriebsmittel des EVU (keine lust einen doch nicht so
ganz freigeschalteten 10kV trafo zu bezahlen weils vielleicht die
isolation gefetzt hat) oder wegen dem grund für den netzausfall. kann ja
eine planmäßige abschaltung sein, dann muß sich das BHKW mit abschalten
damit das segment stromlos wird.
diese vorschlaghammer-methode, den generator im stillstand ans netz zu
knallen wollte ich bleibenlassen, der verbrennungsmotor sollte über
einen eigenen anlasser gestartet werden und wenn er kalt ist einen
moment im leerlauf warmlaufen. dann wollte ich entweder die drehzahl
langsam in die nähe des arbeitspunktes bringen und dann denn generator
einschalten - oder bereits im leerlauf und dann gas geben.
Keep it simple. Nur das Nötigste realisieren. Bedenke, du mußt eventuell
die gesamte Technik jemanden erklären können bei einer Abnahme oder wenn
du im Krankenhaus weilst und deiner Angetrauten ist es kalt.
Tja, da wird wohl eine Versicherung fällig, außer du gehst dann einfach
in Verbraucherinsolvenz. Oh, bist ja gar keiner. Aber ich glaube da gab
es für Kleinkraftwerke ne Spezialregelung beim FA.
Wie schnell soll die Netzausfallerkennung sein? 2 Halbschwingungen
lassen sich einfach mit Optokoppler und Monoflop erschlagen. Jedenfalls
klingt dein Satz mehr nach Energietechniker denn Elektroniker. Ist es
so?
Gruß
BHWK generator: energietechnik. BHKW steuerung: elektrotrechnik.
die eigentliche erkennung des netzausfalles ist kein problem, das
problem ist daß - vorrausgesetzt der generator bleibt erregt und
verbrauch/erzeugung sind in etwa gleich - der generator seine eigene
netzausfallerkennung weiterversorgen würde.
bei einer abnahme wird ein test gefahren und das ding muß sich dabei
innerhalb der toleranzen verhalten. wieso das so ist interessiert erst
einmal niemanden.
Ich fragte nur nach deinem Hintergrund, damit ich mich kurzfassen kann
und dich nicht Langweile mit Bekanntem, anderes dagegen überfahre.
Wenn du das Abnahmeprozedere kennst, ist doch eigentlich klar was
gefordert ist. Wo ist nun das Problem?
Vielleicht äußerst du dich einfach mal etwas weitschweifender. In meiner
Naivität als Schwachstromelektronenschubser gehe ich mal davon aus, das
das EVU eine maximale Leistungsabgabe definiert. Und zusammen mit einer
Frequenzgrenze ergäbe das ein Abwurfkriterium. Wir sprachen ja oben von
den tollen großen Generatoren, die irgendwie am Netz ab- und
zugeschaltet werden. Das findet dann beim BHKW im Kleinen statt.
Findet man wirklich nicht das irgendwo per Google, wie es die anderen
machen?
Ich hab da noch eine Frage zum Thema Einschaltvorgang.
Wenn so ein Generator auf die Entsprechende Phasenlage mit dem Netz
abgeglichen wird "produziert" er ja bereits Strom. Da er ja nicht am
Netz angeschlossen ist muss der ja irgendwo hin, sonst würde sich doch
ein riesiges Potential aufbauen. Was macht man damit?
Gibts dann im Kraftwerk einen Abnehmer, der temporär was aufnimmt?
Mogal schrieb:> Ich hab da noch eine Frage zum Thema Einschaltvorgang.> Wenn so ein Generator auf die Entsprechende Phasenlage mit dem Netz> abgeglichen wird "produziert" er ja bereits Strom. Da er ja nicht am> Netz angeschlossen ist muss der ja irgendwo hin, sonst würde sich doch> ein riesiges Potential aufbauen. Was macht man damit?> Gibts dann im Kraftwerk einen Abnehmer, der temporär was aufnimmt?
nein Fahrrad dynamo kann doch auch laufen wenn keine Glühlampe
angeschlossen ist. Ein Generator ohne Last erzeugt halt nur spannung und
keinen Strom. Damit braucht er auch sehr wenig Leistung.
Mogal schrieb:> Wenn so ein Generator auf die Entsprechende Phasenlage mit dem Netz> abgeglichen wird "produziert" er ja bereits Strom. Da er ja nicht am> Netz angeschlossen ist muss der ja irgendwo hin, sonst würde sich doch> ein riesiges Potential aufbauen. Was macht man damit?
Ein Generator "produziert" in diesem Fall nur eine Spannung, Strom
fließt keiner.
Wenn der Generator keine Belastung hat und die Turbinen unter Dampf
gesetzt werden, würde er immer weiter beschleunigen, also immer
schneller werden.
Vermutlich wird über ein Ventil nur so viel Dampf auf die Turbine
geleitet, dass die Drehzahl gerade so stabil ist.
> Gibts dann im Kraftwerk einen Abnehmer, der temporär was aufnimmt?
Die Kraftwerke haben üblicherweise große Widerstandsbatterien, die
kurzzeitig eine große Energie aufnehmen können. Die werden z.B. bei
einem Lastabwurf dazugeschaltet, um das Kraftwerk kontrolliert
herunterfahren zu können.
Ob beim Hochfahren auch Lastwiderstände dazu geschaltet werden, weiß ich
nicht.
Mogal schrieb:> Wenn so ein Generator auf die Entsprechende Phasenlage mit dem Netz> abgeglichen wird "produziert" er ja bereits Strom. Da er ja nicht am> Netz angeschlossen ist muss der ja irgendwo hin, sonst würde sich doch> ein riesiges Potential aufbauen. Was macht man damit?
Wenn du eine Batterie nimmst und kein Birnchen anschliesst was passiert
dann?
Genau nichts. Die Spannung bleibt so wie sie ist.
> Gibts dann im Kraftwerk einen Abnehmer, der temporär was aufnimmt?
Noe siehe oben.
Das einzige worauf man achten muss ist die Dampfzufuhr runter zuregeln
weil ohne Last die Turbine immer schneller drehen wuerde bis die
Fliehkraefte dem eine Ende setzen. Deshalb gibt es fuer den Stoerfall
(Lastabwurf) ein Schnellschlussventil das den Dampf ablaesst.
Nun hab ich mal noch eine Frage. Ich las weiter oben, dass das Netz
weitesgehend stabil ist. Nun im zuge des Atomausstiegs, werden
Kraftwerke abgeschaltet. Wenn das der Fall ist, und es werden keine
adequaten generatoren selber leistung nachgeschaltet, dann müsste man
das doch messtechnisch ermitteln können, weil die Frequenz minimal
fällt. Der verbrauch wird ja denk ich der selbe sein wie vor der
abschaltung. Oder liege ich da jetzt falsch.
Basti schrieb:> Nun hab ich mal noch eine Frage. Ich las weiter oben, dass das Netz> weitesgehend stabil ist. Nun im zuge des Atomausstiegs, werden> Kraftwerke abgeschaltet. Wenn das der Fall ist, und es werden keine> adequaten generatoren selber leistung nachgeschaltet, dann müsste man> das doch messtechnisch ermitteln können, weil die Frequenz minimal> fällt. Der verbrauch wird ja denk ich der selbe sein wie vor der> abschaltung. Oder liege ich da jetzt falsch.
Die fehlende Kapazitaet wird dazugekauft, von sauberen Atomkraftwerken
anderer Laender :D
David ... schrieb:> Die fehlende Kapazitaet wird dazugekauft, von sauberen Atomkraftwerken> anderer Laender :D
Wobei man wieder mal sieht das dieser Alleingang von Deutschland
kontraproduktiv ist. Oder habe ich das was nicht mitbekommen und an der
Grenze stehen Schilder wie "Strahlung ist das uebertreten der Grenze
nicht gestattet".
Und unsere Nachbarn in Frankreich werden bei fast 80% A-Kraft wohl kaum
einen Austieg wagen.
Basti schrieb:> Nun im zuge des Atomausstiegs, werden> Kraftwerke abgeschaltet. Wenn das der Fall ist, und es werden keine> adequaten generatoren selber leistung nachgeschaltet, dann müsste man> das doch messtechnisch ermitteln können, weil die Frequenz minimal> fällt.
Die Kraftwerke werden ja nicht alle gleichzeitig schlagartig
abgeschaltet, sondern so langsam, dass man andere Kraftwerke
entsprechend hochfahren kann.
Es gibt immer minimale Schwankungen in der Netzfrequenz, auch ohne
Atomausstieg. Deshalb wirst du nicht so einfach messen können, ob ein
Atomkraftwerk abgeschaltet wird.
Basti schrieb:> Wie wird es denn bei Windkraftwerken gemacht? Die drehen sich ja> abhängig vom wind mal schnell mal langsam, wie bekommt man da die> netzsysnchro. hin?
Ein gewisser Maschinenbauer aus der Gegend hat da eine coole Lösung für:
http://www.voithturbo.com/windtechnologie.htm
Das ist ziemlich beeindrucken, vor allem weil die Getriebe so groß wie
eine Garage sind.
Basti schrieb:> Wie wird es denn bei Windkraftwerken gemacht? Die drehen sich ja> abhängig vom wind mal schnell mal langsam, wie bekommt man da die> netzsysnchro. hin?
Da ist im Gegensatzt zu den grossen Kraftwerken die mit
Synchronmaschinen arbeiten ein Asynchrongenerator drin. Der braucht die
Netzsynchronitaet nicht.
Beim Asynchrongenerator laeuft der Rotor etwas Schneller als das
Drehfeld. Diesen unterschied nennt man Schlupf. Der muss sich schneller
drehen als das Drehfeld damit im Rotor eine Spannung induziert werden
kann die ein Magnetfeld aufbauen kann. Bei einem normalen
Motor/Generator ist das fest beim Generator fuer Windkraftablagen kann
der Schlupf variert werden. Das passiert in dem man in den Rotor
Widerstaende einschleift wie beim Schleifringlaeufer. Nun koennte man
sagen das man diese Verluste durch die Widerstaende halt hat. Mit einen
Trick kann man jetzt diese Verlustleitung mithilfe eines
Frequenzumrichters auch in das Netzeinspeissen. So braucht der FU im
gegensatz wenn man die komplette Leistung des Generator auf die
Netzfrequenz umrichten muesste nur diese Schlupfleistung ueber einen FU
zu gehen. Diese Leistung liegt so bei rund 10% der Gesamtleistung der
Maschine.
So kommt man mit einem Wesentlichen kleineren Fu aus. Das Ganze wird
dann anhand der Windgeschwindigkeit geregelt so das man meint der dreht
immer gleich schnell also ist der Wind dort oben immer gleich.
Guck einer an. Scheint aber doch recht kompliziert zu sein.
Ist die effizients dieser asynchrongeneratoren denn die selbe wie die
der synchrongeneratoren?
Basti schrieb:> Guck einer an. Scheint aber doch recht kompliziert zu sein.
Ist alles relativ.
> Ist die effizients dieser asynchrongeneratoren denn die selbe wie die> der synchrongeneratoren?
Da ja diese Schlupfleistung ueber einen FU ins Netz mit eingespeisst
wird duerfte der Wirkungsgrad auf gleiche rauslaufen.
Bei einem Kraftwerk hast du ja auch so rund 4% Eigenbedarf noetig.
Dazu gehoeren in einem Kohlekraftwerk solche Antriebe wie:
Kohlemuehlen, Speisewasserpumpen, Saugzuege fuer Luft, Kuehlventilatoren
in den Kuehtuermen etc. und sehr viele kleinere Nebenantriebe.
Wird Zeit das ich mal wieder ein Kraftwerk von innen gucken darf.
Warte noch darauf das hier das neue Kraftwerk vom RWE (Neurath) an Netz
geht.
Ich wollte immer in ein AKW. da ich kernphysik im studium gemacht habe.
Aber ich weiß halt nur wie die Kernphysikalischen prozesse sind. Aber so
leicht kommt man da nicht rein.
hm also Tschernobyl will ich mir noch anshen, die Strahlung ist zum
großteil eh nur ß-strahlung alpha bleibt aj im Sarg. damit kann man
umgehen. Fukushima ist mir zu weit weg. Zudemm wäre es auch erstmal
schön das sich das leben in japan wieder ordnet bevor man die leute da
mit wissenschaftlichen test "quälen! sollte.
Basti schrieb:> hm also Tschernobyl will ich mir noch anshen, die Strahlung ist zum> großteil eh nur ß-strahlung alpha bleibt aj im Sarg. damit kann man> umgehen.
NaJa wenn du meinst. Mich wuerde da keiner hinbekommen.
Ich hoffe mal du stellst dann einen Bericht ueber Tschernobyl hier rein.
Helmut Lenzen schrieb:> Mich wuerde da keiner hinbekommen.
warum nicht. Bei einem Flug über über den Atlantik bekommt man schon
fast mehr strahlung ab als wenn man dort ein paaar stunden verbringt.
Hallo,
alles im allem ist das Verbundnetz und die Kraftwerkstechnologie bei
weiten keine triviale Sache bei der ein Laie (und auch "etwas
Vorgebildeter") sinnvoll mitsprechen kann.
Wenn ich nun sehe was die Politik für entscheidungen trifft, frage ich
mich ob dabei etwas wirklich sinnvolles herauskommen kann.
Der allergrößte Teil der Bevölkerung (und Entscheider) hat ja keinen
blassen Schimmer über die problematik ( ist halt so hochkomplex und
nicht sehr anschaulich) des Energienetzes.
Da Frage ich mich ob wirklich unabhängige Entscheidungen gefällt werden
können, denn die Experten können einen viel "vom Pferd" erzählen und
99,9 % der Bevölkerung (und Politiker) können nicht nachvollziehen wie
wahr und unabhängig die Infos sind.
mfg
Karlo Kater
Ja das stimmt, ich las mir den Bericht über den Stromausfall durch, und
ich war doch erstaunt worauf man alles achten muss, nur wenn man ein
Leitung ausschalten will.
Nicht umsonst gibt es in den Elektrolastigen Berufen viele
unterschiedliche Fachrichtungen.
Hi,
Karlo Kater schrieb:> alles im allem ist das Verbundnetz und die Kraftwerkstechnologie bei> weiten keine triviale Sache bei der ein Laie (und auch "etwas> Vorgebildeter") sinnvoll mitsprechen kann.
Jep, da stimme ich Dir vorbehaltlos zu! Und - qua Ausbildung - würde ich
wohl als "Vorgebildeter" - was solche Themen betrifft - durchgehen.
Deshalb erfasst mich bisweilen auch das kalte Grausen, wenn ich in den
Medien so Diesen und Jenen darüber schwätzen höre! Ohne Zweifel halte
ich es für dringend erforderlich, neue Konzepte einzuführen und vor
allem auch erneuerbare Energien stärker auszubauen. Das sogar komplett
unabhängig von einer CO²-Umwelt-Problematik!
Auf der anderen Seite dokumentieren Politiker und "Experten" einen Grad
von Wissen, das einem zum Heulen zu Mute ist! Allein, wenn schon Strom
und Spannung mit breitem Lächeln und voller Inbrunst
durcheinandergebracht werden ...
Auch wenn Kraftwerksbetreiber logischerweise nur eines im Sinn haben:
möglichst wenig Aufwand, also auch keine Innovationen, die u.U.
ungekannte Risiken darstellen bzw. Investments und dafür aber soviel wie
möglich Kohle, :-) sind sie mir manchmal sympathischer! Einfach weil sie
nicht aus purem Unverstand etwas anfangen, das sich zu einem
vollkommenem Desaster entwickeln kann. Ok, sie tun am liebsten gar
nichts, auch das ist - siehe Netzausbau - nicht unkritisch. Aber das
sind Dinge, die sich noch relativ (!) einfach lösen lassen.
Schönen Tag noch, Thomas
Viele neuere Windräder haben doppelt gespeise Asynchronmaschinen, diese
gibts auch ohne Schleifringe. Die können wie einen Synchronmaschine
induktiv und kapazitive Blindleistung liefern. Der Umrichter für die
Rotorfeldregelung muss nur einen Bruchteil der Leistung
(Schlupfleistung) liefern. Die Hauptstatorwicklungen der Maschine hängen
dirket am Netz (Trafo).
Mehr sorgen bereiten mir die AKWs in den Ostblockstaaten, vorallem
Slowenien, Rumänien, Ukraine. Da straft sich Deutschland und Österreich
selbst mit dem Ausstieg. Kostet ja nichts, wir zahlen die geförderten
Energien...
Mark schrieb:> Mehr sorgen bereiten mir die AKWs in den Ostblockstaaten, vorallem> Slowenien, Rumänien, Ukraine. Da straft sich Deutschland und Österreich> selbst mit dem Ausstieg. Kostet ja nichts, wir zahlen die geförderten> Energien...
Um die Länder mach dir mal keine Sorgen. Wenn dann um Litauen.
Das Kraftwerk heißt Ignalina. Das größte RBMK kRfatwerk der Welt. Und
mit so eklatanten Baumängeln das es zum Himmel schreit. Allein der
Wasserabscheider, der seit 20 Jahren unberührt ist, weil er verbaut ist.
Bereits stark angeschlagen der kleine. Ein austausch (was alle 5 Jahre
sein muss) geht nur wenn man das Dach abbaut. Aber dafür ist kein geld
da. Und das ding liefert 80% des stroms litauens. Aber hay es läuft und
bis jetzt ist nichts passiert.
Ich finde es erstaunlich, dass die Kraftwerke die relativ sicher gebaut
sind den Bach runter gehen (Fukushima) und die, die so eklatante
Sicherheitsmängel aufweisen das man den Bauplan schon nicht mit der
kneifzange anfassen würde, nach 20 Jahren immernoch ohne größere Unfälle
laufen.
Basti schrieb:> Mark schrieb:>> Mehr sorgen bereiten mir die AKWs in den Ostblockstaaten, vorallem>> Slowenien, Rumänien, Ukraine. Da straft sich Deutschland und Österreich>> selbst mit dem Ausstieg. Kostet ja nichts, wir zahlen die geförderten>> Energien...>> Um die Länder mach dir mal keine Sorgen. Wenn dann um Litauen.> Das Kraftwerk heißt Ignalina.
"Das Kernkraftwerk Ignalina (litauisch Ignalinos atominė elektrinė, kurz
IAE) ist ein stillgelegtes Kernkraftwerk in Litauen am See Drūkšiai nahe
der Stadt Visaginas, etwa 45 Kilometer von der Kreisstadt Ignalina
entfernt. Das einzige litauische Kernkraftwerk war von Ende 1983 (damals
war Litauen noch Teil der Sowjetunion) bis 2004 (Block 1) bzw. bis zum
31. Dezember 2009 in Betrieb."
Ah ich lese gerade, das Kraftwerk Ignalina ist seit 31. Dezember 2009
stillgelegt. Na dann kann man beruhigt sein. Vlt. bauen sie ja eine
neues modernes incl. Sicherheitseinrichtungen und Wartungsmöglichkeiten.
Mark schrieb:> Da straft sich Deutschland und Österreich> selbst mit dem Ausstieg.
Warum genau? Österreich hat einen Wasserkraftanteil von knapp 60% und
verkauft davon auch einiges nach Deutschland, welches Lastspitzen dank
AKW und Kohlekraftwerken nur unzureichend abdecken kann.
Mark schrieb:> Kostet ja nichts, wir zahlen die geförderten> Energien...
Du meinst Kernenergie? Allein Asse wird mit sechs Milliarden
veranschlagt. Pro Bundesbürger auf die nächsten Jahre aufgeteilt
wesentlich mehr, als Kernenergie pro Haushalt an Ersparniss bringen
soll. Von laufenden Kosten mal abgesehen.
Basti schrieb:> Ich finde es erstaunlich, dass die Kraftwerke die relativ sicher gebaut> sind den Bach runter gehen (Fukushima) und die, die so eklatante> Sicherheitsmängel aufweisen das man den Bauplan schon nicht mit der> kneifzange anfassen würde, nach 20 Jahren immernoch ohne größere Unfälle> laufen.
Tja, und genau das zeigt, das sowas auch jederzeit in Deutschland
passieren kann, was bereits zu Zeiten von Tschernobyl bestritten wurde.
Denn letztenendes war es nur ein Ausfall der Kraftwerkseigenen
Stromversorgung, der auch in europäischen Kraftwerken bereits nur knapp
verhindert werden konnte. Vertuschungsaktionen wie in Fukushima gab es
auch schon. Auch in Deutschland.
Basti schrieb:> Vlt. bauen sie ja eine> neues modernes incl. Sicherheitseinrichtungen und Wartungsmöglichkeiten.
Gäbe sinnvollere Geldanlagen als veraltete Technologie.
Basti schrieb:> Ich finde es erstaunlich, dass die Kraftwerke die relativ sicher gebaut> sind den Bach runter gehen (Fukushima)
Du solltest dich mal besser informieren. Die Fukushima Kraftwerke sind
ein fast unveränderter Entwurf von den Amis, ich glaube General
Electrics.
Das Design stammt aus den 60gern. Es war weder gegen Erdbeben > 7 noch
gegen Flutwellen >10m ausgelegt. Das einzige was hier relativ sicher war
ist daß es relativ sicher irgendwann schief gehen muss.
Und die Informationspolitik war genau so wie von den pessimistischsten
AKW Gegnern vorausgesagt. "Alles unter Kontrolle" Noch 3 Wochen (oder
6?) nach der 3fachen Kernschmelze wurde diese bestritten.
Die ach so billige Kernenergie hat und wird nach VORSICHTIGEN
Schätzungen mindestens 160 Milliarden Euro Subventionen erfordern bis
alles abgebaut und der Müll halbwegs sicher verstaut ist.
Mit dem Geld könntest du in alternative Energie inverstiert
wahrscheinlich 5 mal mehr Energie erzeugen ohne danach für 200000 Jahre
auf strahlendem Abfall zu sitzen.
Und alles ist bei uns überwacht und überprüft und da kann nix passieren.
Die Asse sollte 100000 Jahre halten. Keine Sau weiß was da für Müll
reingekippt wurde, aber alles ist bei uns ja unter Kontrolle. Das
einzige was da unter Kontrolle ist sind die Gehirnwäschen die die Lobby
vielen verpasst hat.
Udo Schmitt schrieb:> Du solltest dich mal besser informieren. Die Fukushima Kraftwerke sind> ein fast unveränderter Entwurf von den Amis, ich glaube General> Electrics.> Das Design stammt aus den 60gern. Es war weder gegen Erdbeben > 7 noch> gegen Flutwellen >10m ausgelegt. Das einzige was hier relativ sicher war> ist daß es relativ sicher irgendwann schief gehen muss.
Ironischerweise wurde es aber weder weggespült noch ist es einfach
zusammengekracht. Letztenendes fiel "nur" die Notsromversorgung aus, was
durch eine Verkettung unglücklicher Umstände auch woanders möglich ist.
Leute. Ich wollte keine off-topic diskussion lostreten. Vlt. daür ein
neuen Threat eröffnen in der wir nach herzenlust sachlich das Thema
erörtern könne. Ich denke hier im Forum gibt es viel für und wieder.
Ich denke mal, nach dem was ich hier gelesen ahbe, Wird die Frequenz vom
Generator nach dem Getriebe vorgegeben. und da die immer fest ist,
sollte es auch bei 50Hz sein. Das System speist dann auch ins Netz ein.
Ist ja dann wuasi die "Urquelle". So wie ein Fahrraddynamo
Denke ich mir jedenfalls so
Hmm, wenn wir in Zukunft mehr und mehr Systeme haben die quasi
trägheitsfrei ihre Phase ändern können, dann würde sich das
Netzsynchronisationsproblem ja eigentlich relativ einfach lösen lassen.
Man nimmt ein genaues Zeitsignal (DCF77, GPS, etc. bitte Redundant) und
ein zusätzliches Differenzphasensignal welches die Differenz einer
gedachten Referenzphase mit 50 Hz und der tatsächlich gewünschten
Netzphase enthält. Die die Informationen für alle gleich sind und die
Informationsmengen sehr gering sind, kann man die beispielsweise mit
Rundfunksendern mit übertragen. (z.Bsp. AMDS oder zusätzlicher
Datenstrom bei DRM, evtl. auch DAB oder DVB-T/S, natürlich redundant)
Was man keinesfalls machen sollte ist solche Informationen per GPRS zu
übertragen, denn das ist genau der Kanal der bei Schwierigkeiten als
erster ausfallen dürfte. GPRS hat eine relativ geringe Priorität, schon
bei zu vielen Sprachanrufen bricht es zusammen. Ist dann noch ein
Stromausfall, so könnte es sogar sein, dass der Netzbetreiber lokal GPRS
sogar abschaltet, damit man etwas Strom sparen kann. (Leider soll es
angeblich ein paar Deppen geben, die das über GPRS machen)
Haderlump schrieb:> Nach soviel Theorie nun einmal was aus der Praxis.> Ich habe ein BHKW mit Dieselmotor gebaut.> Als Generator verwende ich einen ganz normalen Drehstrommotor.> Diese Technik ist an Einfachheit nicht zu übertreffen.> El. Leistung = ca. 9 Kw. Termisch = 19 kw> Der Drehstrommotor dient gleichzeitig als Anlasser des Dieselmotors.> Startvorgang: Motor Vollgas -> Drehstrommotor (zur Strombegrenzung über> Vorwiderstand 5 Ohm) anschalten. Dieselmotor springt sofort an (ist ja> normalerweise warm) und nach einer Sekunde wird der Vorwiderstand von> einem Schütz überbrückt. Der Drehstrommotor wird nun vom Dieselmotor> leicht überdreht (1515 U/Min) dadurch wirkt er als Generator und speist> ins Netz ein. Eine Überprüfung der Phasenlage ist nicht notwendig, der> Generator synchronisiert sich selbst.> Eine entsprechende Steuerung kümmert sich nur noch um die Einhaltung der> Grenzwerte (z.B. Motorausfall, Lasttrennung, Fehlen des Netzes etc.)> Der Drehstrommotor ist auf ca. 90% blindstromkompensiert.> Nun zum Schluß: Bitte schreibt keiner, dass ein Drehstrommotor als> Generator nicht geht. Es geht super !!> Natürlich habe ich den Segen vom EVU.>> Gruß Haderlump
Was mich in dem Bezug interessieren würd:
1.) Wie sieht die Rauchgasreinigung aus?
2.) Kam im Zuge des Bewilligungsverfahrens jemand vorbei, der dir eine
Abgasmessung abnahm?
Volker S. schrieb:> Kann man eine WKA mit Umrichter auf> ein spannungsloses Netz schalten ?
Die mit Asynchrongenerator nicht. Der braucht Blindleistung aus dem Netz
fuer den Feldaufbau.
>und da die immer fest ist, sollte es auch bei 50Hz sein
Genau das will man vermeiden da die effizienz der Rotoren bei
verschiedenen Windgeschwindigkeiten von der drehzahl abhängt.
Bei einer Doppelt gespeisten ASM ist es kein Problem, da kann unabhängig
von der Rotordrehzahl jede beliebige Frequenz am Stator (Netz)
erscheinen. Steht der Rotor still muss die gesammte Leistung vom
Umrichter (welcher den Rotor speist) aufgebacht werden (ein Trafo).
Eignet sich zum Anfahren bei wenig Wind. Konventionelle ASM die direket
am Netz hängen, gibt es bei großen Windkraftanlagen nicht.
Aus dem eine Beitrag meinte ich heruasgelesens zu haben, so wie dei
grafik das auch zeigte, das die drehzal am Generator immer gleich ist
geal welche rotodrehzahl anliegt.
Ein Getriebe versuch man zu Vermeiden, vor allem eines welches die
Übersetzung ändern kann, da dies ein enormer kostentreiber ist und
Service braucht. Moderne Leistungselektronik macht dies mölich. Auch mit
langsamdrehen hochpoligen PSM. Da sitzt dann einen Umrichter (welcher
auch 4Q Betrieb kann aus eff gründen und für hochlauf/Service) welcher
die Netzkopplung macht. Und mit entsprechender Regelung kann dieser auch
induktiv/kapazitiv erscheinen wie ein Fremderegte Synchromaschine und
Trägheit Simulieren (VSM).
MFG
