Hallo,
immer wenn es z.B. um die Netzfrequenz (Energienetz "Stromnetz"), oder
anderen Themen welche das Verbundnetz betrifft geht wird geschrieben das
das im Detail nicht so einfach (sogar recht kompliziert und aufwendig)
ist.
Ja wie funktioniert es jetzt im Detail ?
Wo wird beschrieben wie z.B eine Phasenabweichung festgestellt wird
(jetzt nicht nur die Theorie dahinter sondern wie es praktisch gemacht
wird), wie werden die Einflüsse der langen Leitungen ausgeglichen, wie
werden Überspannungen erkannt (jetzt nicht einfach sagen es wird
gemessen) usw. usw.
das ganze jetzt noch auf ein Niveau das ein vorgebildeter Laie (mit
tiefergehenden wissen im Elektrotechnikbereich - aber nicht studiert)
versteht .
Willi W.
Willi W. schrieb:> wie> werden Überspannungen erkannt (jetzt nicht einfach sagen es wird> gemessen) usw. usw.
Was erwartest Du dann als Antwort? Natürlich muss man das messen.
Spannungen mit Spannungsmesser, die Phasenlage wird durch die Anordnung
der Spulen im Generator bestimmt (Phasenverschiebungen durch
Blindleistung mögen EVUs nicht grundlos überhaupt nicht), symmetrische
Belastung der Phasen muss durch die richtige Verteilung und
stochastische Mittelbelastungen erzeugt werden ...
Was aber mal wirklich interessant wäre: Wie wird bei den Stromerzeugern
die phasengerechte Einspeisung erzeugt? Bei Netzen von 1000km Länge
ergibt sich eine Stromlaufzeit von 3,3ms, bei 20ms Wellenlänge ist das
immerhin eine Phasenverschiebung um 59,4°. Das wären demnach
sqrt(2)*198V Spannung, obwohl es 0 sein müssten.
Hallo,
ich meine das so:
Da wird ja wohl kaum der Elektriker Schulze mit seinen Fluke 87 mal eben
die Spannung nachmessen (logisch - ist jetzt auch extra übertrieben
formuliert)
Sondern: wie sehen diese Messeinrichtungen aus, was ist an diesen
Messeinrichtungen "anders" als beim Multimeter zuhause.
Welche Schutzmaßnahmen sind eingebaut, wie sehen die sicherlich
erforderlichen Messwandler aus (es wird ja doch mit "etwas" höheren
Spannungen /Strömen gearbeitet).
Wie erfolgt die richtige Verteilung der Last (welche Technik wird
eingesetzt) damit die Phasen symmetrisch belastet werden usw.
Deine Anschlussbemerkung bezüglich der phasengerechten Einspeisung ist
natürlich auch sehr interessant und gehört somit zum Thema.
Danke
Willi w.
Martin Schwaikert schrieb:> Was aber mal wirklich interessant wäre: Wie wird bei den Stromerzeugern> die phasengerechte Einspeisung erzeugt? Bei Netzen von 1000km Länge> ergibt sich eine Stromlaufzeit von 3,3ms, bei 20ms Wellenlänge ist das> immerhin eine Phasenverschiebung um 59,4°. Das wären demnach> sqrt(2)*198V Spannung, obwohl es 0 sein müssten.
wenn an beiden enden eingespeist wird, dann kann es keine
Phasenverschiebung geben. ein welche Richtung denn? Beide sind
gleichberechtig.
Willi W. schrieb:> wie sehen diese Messeinrichtungen aus
Schau mal unter "Schutzrelais". Ob unter diesen Begriff jetzt alle
benötigten Funktionen abgedeckt werden, kann ich Dir allerdings nicht
sagen.
Gruß Dietrich
Willi W. schrieb:> Ja wie funktioniert es jetzt im Detail ?
Du hast nicht mal das Grundprinzip begriffen, willst aber schon Details
hören ?
Alle Generatoren sind mit denselben Phasen parallel geschaltet.
Dreht sich ein Generator, drehen sich auch alle anderen, denn es sind ja
Synchrongeneratoren.
Dabei können durchaus einige davon als Motor arbeiten und von den
anderen geschoben werden.
Ein Generator, der schiebt, liefert Strom.
Stell dir schieben so vor, als ob du an der Sinuswelle versuchst sie
horizontal nach vorne zu schieben mit der Hand an den Steigungen. Die
Sinuskurve wird NICHT höher.
Wenn Generatoren zu viel schieben, erhöht sich die Frequenz langam weil
die gesamte träge Masse aller Generatoren beschleunigt wird. Dann muss
man Leistung rausnehmen, denn im Durchschnitt muss immer die
Generatorleistung zum gesamten Stromverbrauch passen. Dieses dauernd
notwendige Nachregeln macht die Arbeit so schwer. Es ist eine Kunst, ein
Stromnetz optimal stabil zu halten.
Die Spannung hingegen ist kein Problem, die ändert sich kaum, der
Spannungsabfall durch Stromschwankung beträgt nur so +/-5%.
Vereinfacht gesagt: Die Stromunternehmen bestellen bei den Kraftwerken
entsprechend des Bedarfs die passende Leistung zur passenden Zeit und
rufen sie für das Netz entsprechend ab.
Dafür gibt es im Netz zentrale Verteilerstationen. In denen wird ständig
die Netzfrequenz/Phase überwacht. Wenn die Frequenz z.B. ansteigt, ist
das ein Zeichen, dass zu viel eingespeist wird, bei sinkender Frequenz
zu wenig. Kurzzzeitig können die Kraftwerke mit ihren Regeleinrichtungen
das zuviel/zu wenig durch einige Prozent mehr/weniger Leistung
auffangen.
Sobald eine bestimmte Toleranz der Netzfrequenz überschritten ist, wird
der Netzwart in der Zentrale von als zuständig vereinbarten Kraftwerken
zusätzliche Leistung anfordern bzw. geringere Leistung anordnen.
Zusätzlich sind dann auch Reserven über Pumpspeicherwerke oder
Kraftwerke mit Gasturbinen im Bereich weniger Minuten abrufbar.
Über den Tageslauf hinweg sind vertragliche Liefermengen mit den
Kraftwerken festgelegt.
Die Preise für Grundlaststrom, den ganzen Tag über, sind niedrig, der
Preis für kurzzeitig abrufbaren Strom dürfte bis um den Faktor drei
höher sein.
Inzwischen hat eine Strombörse die Gestaltung der Preise und Verteilung
der Liefermengen/Zeiten innerhalb Deutschlands und Europas übernommen.
Zum Job der Warte in den Verteilerzentralen gehört z.B. das
Zeitunglesen, Wetterbericht hören und vieles andere überwachen, was die
Bedarfsprognose bestimmt. Es gelingt diesen Warten, bis auf wenige
Prozent den Bedarf der Stunde/des Tages/der Woche vorauszubestimmen und
den Mix der "Stromarten" optimal zu gestalten.
Hallo,
danke für die Antworten.
Woher aber MaWin (Gast) seine falsche annahme herleitet "Du hast nicht
mal das Grundprinzip begriffen, willst aber schon Details hören ?" kann
ich nicht nachvollziehen, meine Frage ist doch klar formuliert.
Das noch relativ einfache Grundprinzip des Verbundnetzes sind mir
bekannt, es geht wie schon in meine Frage geschrieben um die Details -
also wie "sieht" das an einen aktiv am Netz hängenden Kraftwerkaus ?
Was wird wie und warum eingesetzt (Bilder, Hersteller, Verfahren,
Schaltlogiken, eingesetzte Bauelemente ...).
Falls die Frage nicht verständlich ist hier mal ein Beispiel aus den
Alltag:
Wie ein Ottomotor (4-Takt) funktioniert kann man überall nachlesen und
ist verständlich-
ich möchte aber jetzt auch wissen wie die erfoderlichen Einspritzdrücke
erfasst werden, was für Pumpen eingestzt werden, wie das Luft/Benzin
gemisch erfasst und ermittelt werden usw.
Das jetzt aber auf das Verbundnetz bezogen.
Willi W.
Um Deine Frage zu beantworten müssen Ingenieure und Techniker ne Menge
Lehrgänge machen. Und dann blickt immernoch nicht jeder komplett durch
alle Anlagenteile durch.
Da gibt es Spezialisten für Isolatoren, andere für Schaltwerke und
Transformatoren...etc.
Will sagen, die Antwort auf deine Frage ist möglich, wenn du dir
Jahrelang die Materie reinpaukst.
Aber "mal eben" im Forum... eher nicht...
Die Frage ist eben nicht genau formuliert. Deine Frage steht auf dem
Niveau von:
" Wie funktioniert eine Schule? "
Da gibts viele, viele Bücher, Doktorarbeiten, Kurse...., die sich mit
dieser Frage beschäftigen.
Also in einem Forum kann man bestenfalls fragen, was sich innerhalb
einer halben Seite beantworten lässt.
Sonst gibts eher ungenaue, krampfhaft witzige oder rüpelhafte Antworten.
Willi W. schrieb:> Woher aber MaWin (Gast) seine falsche annahme herleitet "Du hast nicht> mal das Grundprinzip begriffen, willst aber schon Details hören ?" kann> ich nicht nachvollziehen, meine Frage ist doch klar formuliert.
Naja, wenn man nach der Auswirkung der Leitungslänge auf einen
Einspeiser fragt, dann kann man mit Fug und Recht schon vermuten, daß
ein Mangel an Grundwissen herrschen könnte.
Der Einspeiser in Lissabon sieht nähmlich gegenüber dem Einspeiser in
Krakow gar keine Auswirkungen durch die Leitungslänge, da er sich an
einem anderen Ort befindet. Nur ein Beobachter in einem absoluten
Bezugssystem würde einen Unterschied sehen, wenn er gleichzeit Lissabon
und Krakow messen würde, aber der hat ebenfalls keine Probleme, weil er
ja nicht aus seinem Bezugssystem heraus in Lissabon und Krakow
einspeisen würde.
> Das noch relativ einfache Grundprinzip des Verbundnetzes sind mir> bekannt, es geht wie schon in meine Frage geschrieben um die Details -> also wie "sieht" das an einen aktiv am Netz hängenden Kraftwerkaus ?
Der Einspeiser sieht nur von seinem Ort aus das Netz, und speist
dementsprechend ein. Die Kapazit des gesamten Verbundnetzes sieht er
auch nciht, da dazwischen sowiso ein Trafo hängt.
> Sondern: wie sehen diese Messeinrichtungen aus, was ist an diesen> Messeinrichtungen "anders" als beim Multimeter zuhause.
Sie sind größer, robuster und schwerer ;-)
Ernsthaft, wenn Du Dich für sowas interessiertst, dann geh' doch 'mal am
Tag der offen Tür zum nächstgelegenen Kraftwerk. Oder ruf' einfach mal
an, aus Erfahrung kann ich sagen, daß man bei den meisten Gesellschaften
froh über technisch interessierte Zeitgenossen ist. Oder ruf' an einer
berufsbildenden Schule an, und frag, ob Du dich gegen etwas Geld für die
Klassenkassa an die nächste Exkursion dranhängen kannst.
> Was wird wie und warum eingesetzt (Bilder, Hersteller, Verfahren,> Schaltlogiken, eingesetzte Bauelemente ...).
Du willst also einen Plan für ein Kraftwerk? Wozu?
> Wie ein Ottomotor (4-Takt) funktioniert kann man überall nachlesen und> ist verständlich-> ich möchte aber jetzt auch wissen wie die erfoderlichen Einspritzdrücke> erfasst werden, was für Pumpen eingestzt werden, wie das Luft/Benzin> gemisch erfasst und ermittelt werden usw.
Das mit den Herstellern und Schaltlogiken klingt aber eher so, als
wolltest Du wissen, warum beim Fahrzeug xy der Ventilteller mit einem
Winkel von 62 Grad zum Kolben eingesetzt wurde und wie hoch die
differentielle Zugfestigkeit der verwendeten Legierung über den
Temperaturbereich ist.
Zu diesen Thematiken gibt's den praktisch alles erschlagenden Dreibänder
von Germar Müller, "E1ektrische Maschinen", VEB Verlag Technik Berlin.
Und nein, meinen Müller verkauf' ich nicht!
No offense intended, Nor.
--
"Es war der Dicke!"
> Der Einspeiser sieht nur von seinem Ort aus das Netz, und speist> dementsprechend ein. Die Kapazität des gesamten Verbundnetzes sieht er> auch nicht, da dazwischen sowieso ein Trafo hängt.
Natürlich 'sieht' er von seinem Punkt aus die Impedanz des Netzes an
eben dieser Stelle; liegt ein Transformator dazwischen, kommt dessen
Impedanz hinzu.
Norbert M. schrieb:>> Das noch relativ einfache Grundprinzip des Verbundnetzes sind mir>> bekannt, es geht wie schon in meine Frage geschrieben um die Details ->> also wie "sieht" das an einen aktiv am Netz hängenden Kraftwerkaus ?
Das Kraftwerk bekommt vom Schaltwart in der Netzzentrale die Mitteilung,
die meist vertraglich vorgegebene Leistung ans Netz zu liefern.
Im Kohlekraftwerk wird dann die Dampferzeugung hochgefahren, dabei
werden mehrere Parameter (Dampftemperatur, Zusammensetzung der Abgase
usw.) durch Regelkreise überwacht.
Hauptgröße ist natürlich die vom Generator ans Netz gelieferte Leistung.
Hilfsweise misst man dabei auch einige andere Größen wie
Phasenverschiebung des Generators relativ zum Netz, Frequenzänderung,
Strom, Spannung....
Da dabei einige -zig Regelkreise miteinander verkettet sind, dauert es
meist ein halbes bis dreiviertel Jahr Versuchsbetrieb bis diese
Regelkreise aufeinander abgestimmt sind.
Alles wird im Grunde genommen automatisch ausgeführt, der Wart in der
Zentrale des Kraftwerks gibt nur die neuen Sollwerte ein. Er sollte
eigentlich nur im Falle eines unerwarteten Vorgangs eingreifen müssen.
Haarig wirds bei schnell wechselnden Lastzuständen des Netzes. Da kann
es wegen der unvermeidlichen Reaktionszeiten des Kraftwerks zu
Schwingungen kommen, wie bei jedem Regelkreis mit Totzeit. Das bringt
das Hauptproblem: solch ein Verbundnetz kann instabil werden.
Der poster sollte sich das Ganze erst mal mit Gleichstrom ueberlegen.
Wenn zuviel Leistung generiert wird bezueglich dem Bedarf, dann steigt
die Spannung. Wenn der Bedarf hoeher als die Erzeugung ist, sinkt die
Spannung. Weshalb steigt oder sinkt die Spannung? Weil ein Generator
bei unterlast hoeher dreht, was mehr spannung zur Fleoge hat. Dasselbe
bei Ueberlast.
Mit Synchronmaschinen wird's einfach noch etwas komplizierter. ohne
genaues Verstaendnis der Synchronmaschine laeuft das nichts.
Peter R. schrieb:> Norbert M. schrieb:>>> Das noch relativ einfache Grundprinzip des Verbundnetzes sind mir>>> bekannt, es geht...
Das habe ICH nicht geschrieben, ich bitte in Zukunft um korrektes
Quoting.
U. B. schrieb:>> Der Einspeiser sieht nur von seinem Ort aus das Netz, und speist>> dementsprechend ein. Die Kapazität des gesamten Verbundnetzes sieht er>> auch nicht...> Natürlich 'sieht' er von seinem Punkt aus die Impedanz des Netzes an> eben dieser Stelle; liegt ein Transformator dazwischen, kommt dessen> Impedanz hinzu.
Na sicher, die Kapazität des Verbundnetzes kann man einfach zur
Induktivität des Trafos dazurechnen, und schon hat man die
Gesamtimpedanz am Einspeisepunkt. Klar, wenn in einen Aufzug 2 Personen
einsteigen, und später 3 Personen aussteigen, dann muss wieder einer
einsteigen, damit keiner mehr fährt.
Guck' Dir mal so einen Oschi IRL an, wie er beispielsweise in Ohu,
Lubmin, Neckarwestheim oder Krümmel steht, die haben - geschätzt -
höhere 3-stellige MVA-Werte. Im Endeffekt "sieht" die Synchronmaschine
des Einspeisers nur mehr die Reaktanz des Trafos, der zwischen dem
400kV-Verbundnetz und der generierten Mittelspannung "sitzt". Und diese
Reaktanz ist induktiv.
Klar, durch die Solar-Einspeisung wird das Netz selbst kapazitiver, aber
dann müsste man die Windräder gegenrechnen. Und die Verbraucher
selbstverständlich, wobei dort in Summe wohl auch der induktive Teil
überwiegen wird, Vieh-mässig. In Summe gibt es mit an Sicherheit
grenzender Wahrscheinlichkeit zwar zahlenmässig wesentlich mehr
kapazitive Verbraucher, aber von der Leistung her überwiegt wohl der
induktive Teil. Eine Waschmaschine und eine Hauswasserpumpe
"kompensieren" da gerne 'mal 1000 Wandwarzen, nehme ich an.
Die Gesamtkapazität des Verbundnetzes ist dem Einspeiser also egal,
genau das habe ich behauptet. Davon abgesehen ist es dem krakower
Erzeuger sowiso egal, ob jetzt in Lissabon mit einem Schlag 100.000 PCs
(kapazitiv) an's Netz gehen.
Und für wirklich lange Übertragungsstrecken gibt's HGÜ, das machen zum
Beispiel die Brasilianer (Porto Velho - Sao Paulo, 2400 km, +/ 600 kV,
Leistung > 6 GW) oder die Chinesen (Xiang-Shaba - Schanghai, 2000 km,
+/- 800 kV, > 6 GW). Hochspannungs-Drehstrom gibt's auch noch,
Paradebeispiel ist Ebibastos in Kasachstan, 3 x 1,1 MV, 5,5 GW, mit
Ablegern nach Elektrostal (die Stadt heisst nicht umsonst so)bei
Moskau (über Tscheljabinsk) bis nach Krasnodar, HGÜ-Leitung in Richtung
Zentral-Russland ist ebenfalls (allerdings schon länger) geplant.
Norbert M. schrieb:> Klar, durch die Solar-Einspeisung wird das Netz selbst kapazitiver, aber> dann müsste man die Windräder gegenrechnen.
Also das musst du mir mal erklären, warum eine "Solareinspeisung"
kapazitiv sein soll.
> Die Gesamtkapazität des Verbundnetzes ist dem Einspeiser also egal,
Nein, das stimmt so nicht. Der "Einspeiser" muss dafür sorgen, dass die
Spannungshöhen stimmen. Kapazitive und induktive Verbraucher (dazu
zählen auch Leitungen und Kabel) beeinflussen die Spannung, da sie
Blindleistung benötigen (induktiv) oder bereitstellen (kapazitiv). Somit
müssen einige Kraftwerke Spannungs- bzw. Blindleistungsregelung
betreiben. Das bedeutet für diese Kraftwerke, dass sie weniger
Wirkleistung einspeisen können, da ihr maximaler Strom (Scheinstrom)
begrenzt ist. Dieser bildet sich auch Wirkstrom und Blindstrom. Daher
will man, dass große induktive Verbraucher (Motoren) mit Kondensatoren
kompensiert werden, damit so wenig Blindleistung wie möglich eingespeist
werden muss.
Lumidu schrieb:> Norbert M. schrieb:>> Klar, durch die Solar-Einspeisung wird das Netz selbst kapazitiver, aber>> dann müsste man die Windräder gegenrechnen.>> Also das musst du mir mal erklären, warum eine "Solareinspeisung"> kapazitiv sein soll.
Na davon redet die Merkel doch die ganze Zeit: Im Bereich der
regenerativen Energien (der Begriff ist zum kotzen falsch) müssen
weitere Kapazitäten geschaffen werden ;-)
