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...
Deshalb laufen auch die Kernkraftwerke in EU auf 100%, da diese den Mastertakt vorgeben, und das Netz stabil halten.
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.
Ich vermute mal, dass der Mastertakt schlicht von einer Atomuhr kommt. MFG Falk
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.
@ Uhu Das das Netz auch dann noch stabil sein muss wenn das größte im Verbund befindliche Kraftwerk ausfällt
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.
Hier könnt Ihr die aktuelle Netzfrequenz und die Abweichung der "Netzzeit" ablesen: http://www.swissgrid.ch/power_market/grid_operation/frequency Aktuelle Frequenz 50,012 Hz Aktuelle Netzzeitabweichung -1,975 s
Bei mir steht nur Aktuelle Frequenz -0.000 Hz Aktuelle Netzzeitabweichung 0.000 s Muss ich die Anzeige noch irgendwie aktualisieren?
> "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.
...und die Wasserwerke müssen in den Pausen auch ihre dicksten Pumpen hochfahren. ;-)
>...und die Wasserwerke müssen in den Pausen auch ihre dicksten Pumpen >hochfahren. ;-) Geht innerhalb von <30sec
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...
kraftwerk auf 25Hz runterziehen? das kannste aber heute vergessen, die dinger machen lange vorher einen lastabwurf.
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.
Also doch lieber Hochspannung-Gleichstromnetze bauen... http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung dann gibt es das Problem der Phasenanpassung nicht :)
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...
Ich hab da noch was nettes zum anschauen. So siehts aus, wenns im Kraftwerk ein kleines Problem gibt und alle pennen. Grüße
Hehe, naechstes Mal wird der Praktikant nicht wieder alleine gelassen wenn die anderen saugen am Freitagabend :D
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... ;)
entwerf doch schon mal die flügelschellen... aber recht hast du. wir sind hier immer noch in deutschland! ;)
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).
Wenn mal 50 Minuten Zeit ist: Eine sehr interessante Dokumentation über den Unfall in Tschernobyl: http://www.youtube.com/user/extra3fan?blend=1&ob=4#p/u/1/Dxp_l5YSkms (in 5 Teilen á 10 min.) mfg, Paul
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 .
Paul W. schrieb: > Wenn mal 50 Minuten Zeit ist: > Eine sehr interessante Dokumentation über den Unfall in Tschernobyl: > http://www.youtube.com/user/extra3fan?blend=1&ob=4#p/u/1/Dxp_l5YSkms > (in 5 Teilen á 10 min.) > mfg, Paul Krass, ich bin erschuettert.
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
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@ 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 ?
hoho, die Längselemente von Freileitungen verhalten sich mehr induktiv als resistiv.
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 ?!
du betrachtest gleichstrom - das netz wird aber mit wechselstrom betrieben!
...aber durch die Phasenverschiebung ändert sich doch nicht die Form des Sinus ? Kannst Du mir das bitte technisch erklären ?
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...
Ich setze voraus das ein Generator einen Spannungshub haben muss, egal wo sich unser phi hinbewegt.
> Damit immer Energie in das Netz fliesst müsste sie immer über/unter der > Nulllinie bleiben... ... Falsch! Dann würde ja Gleichstrom fließen.
(-1)*(-1)=1 Das würde aber doch unmengen an Blindleistung Produzieren !? Da gehen doch bestimmt schon ganze Kraftwerke drauf...
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 :)
[off topic] Was ist eine Löschspule? Hab solche dinger schon in Umspannungswerken gesehen, was macht das Ding?
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.
Womöglich spiegelt die Karte nur den QoS unserer Regierung wieder, wenn ich Ben glauben darf.
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
Haderlump: Hast du das Projekt irgendwo genauer dokumentiert? QoS: Quality-of-Service war gemeint.
>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?
weiß einer ob man primär und sekundärregler auch an kraftwerken mit reinem inselbetrieb ausführen kann?
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.
Ja gut, aber damit dazu gekauft werden kann, müssen die anderen ausländischen kraftwerke bissl aufs gas treten oder?
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?
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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.
Jupp, und was die Tier und pfalnzenwelt angeht, die freut sich das der mensch weg ist. Aber das ist alles off topic.
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).
Hier mal ein Übersichtsartikel über die Doppeltgespeisste Asynchronmaschine http://www.control-design.de/home_deu/Applikationen/Windenergie/hauptteil_windenergie.html
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...
>Da straft sich Deutschland und Österreich selbst mit dem Ausstieg.
Österreich ist doch nie eingestiegen. Aber gebaut haben sie ein AKW.
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.
Hups ein fehler, natürlich mein ich den Dampfseperator nicht wasserabnscheider... wiedermal in zwei Themen gleichzeitig gedacht....
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.
Hallo, habe mal eine zu Windkraftanlagen. Kann man eine WKA mit Umrichter auf ein spannungsloses Netz schalten ? MfG
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
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