Insel Drehstromnetz

OP #7572705
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Guten Tag, Ich möchte ein sogenanntes Insel Drehstromnetz aufbauen. Ich habe 3 Stromzufuhrquellen und 3 Wechselrichter jeweils einphasig und mit 230V. Wie bekomme ich es hin ein solches Netz aufzubauen dass die Phasen 120° verschoben sind. Ich habe schon von der Möglichkeit mit Frequenzumrichtern gehört, diese sind aber für meine Ansprüche zu teuer. Als Endleistung möchte ich einen 20KW Leistung haben. Kann mir da jemand weiterehelfen?

Vielen Dank schonmal im Vorraus.

#7572734
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Jannik schrieb:

Als Endleistung möchte ich 20KW Leistung haben.

Sollten die 20kW nur zum Laden eines E-Autos benötigt werden, dann müssen die Phasen nicht zwingend auf 120° synchronisiert werden, da beim E-Auto sowieso immer in Sternschaltung geladen wird.

Wo kommt der Strom her und wo läuft er hin? Äußer dich mal dazu.

Jannik schrieb:

Der Strom kommt von beispielsweise kleinem Windkraftwerk oder Photovoltaik. Und als Nutzstrom brauche ich 400V Drehstrom.

Du warst schneller.

#7572752
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Jannik schrieb:

Der Strom kommt von beispielsweise kleinem Windkraftwerk oder Photovoltaik.

Was jetzt. Mal Butter bei die Fische wie der Bayer sagt. Was genau hast du.

Du brauchst einen inselfähigen Wechselrichter.

Wenn du mal präzise sagen würdest was genau du an Energiequellen hast und wie deine Last aussieht könnte man dir vielleicht auch zu etwas raten was dann auch funktioniert.

Jannik schrieb:

diese sind aber für meine Ansprüche zu teuer.

Auch hier: was ist dir "zu teuer"? Generell gilt: Ohne Arme keine Kekse!

#7572795
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Marcel V. schrieb:

Durch deine Äußerung geht das Selbstvertrauen des TE, direkt ohne Hoffnungsschimmer sofort runter in den Keller. Willst du das?

20 kW ist nicht unbedingt eine Größenordnung bei der es Motivation braucht, da ist einschlägiges Können und Wissen gefragt. Liest man zwischen den Zeilen des TO, läßt das wenig Substanz dsbzgl vermuten. Auch seine Aussage, herkömmliches Equipment wäre ihm zu teuer, erweckt nicht eben besonderes Vertrauen.

H. H. schrieb:

Er sicher nicht, aber andere können das.

Das ist gesunde Skepsis, mehr nicht.

DerSchmied

#7572797
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Michael B. schrieb:

Verkaufe die 3 WR und kauf dir einen 3Ph WR.

Wenn das drei Einspeisewechselrichter sind, kann er die auch behalten. Bei der SMA-Sunny-Island-Lösung können die im AC-Netz einspeisen. Die SI kümmern sich dann auch z.B. darum, auf einer Phase Strom zu entnehmen (->in die Batterie) und auf einer anderen Phase Strom bereitzustellen (->aus der Batterie). Ein reiner Frequenzumrichter macht das nicht.

Bei "Batterie voll" drehen die die Solareinspeisung zurück, einfach indem die Netzfrequenz in der Insel hochgestellt wird.

Generator kann an den Generator-Eingang der Sunnies. Die können auch ein Start-Signal für den Diesel erzeugen, wenn der Akkustand knapp wird.

#7572821
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Marcel V. schrieb:

Sollten die 20kW nur zum Laden eines E-Autos benötigt werden, dann müssen die Phasen nicht zwingend auf 120° synchronisiert werden, da beim E-Auto sowieso immer in Sternschaltung geladen wird.

Ganz tolle Idee, wenn die Phasen zufälligerweise mal ein paar Minuten ungefähr gleichphasig laufen (kann vorkommen wenn es nicht auf 120 Grad synchronisiert ist) dann glüht der Neutralleiter.

OP #7572834
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Jetzt nochmal soweit es geht meine detaillierte Problemstellung.

Ich möchte ein Insel Drehstromnetz 400V aufbauen. Der Strom wird erzeugt durch Sonnen- und Windenergie, dieser Strom wird in einem Speicher eingespeist. Bei Benötigung des Stroms sollen 3 Wechselrichter (einphasig, 21KW Leitung) diesen entnehmen und in Wechselspannung umwandeln.

Aus diesen 3 Phasen Wechselspannung möchte ich nun 400V Drehstrom erzeugen, welcher mit jeder Phase 120° verschoben ist. Denn dieser Drehstrom soll einen Motor betreiben welcher eine Leistung von 20KW benötigt.

Bei fehlenden Informationen bitte einfach nochmal melden.

Danke schonmal!

Gast #7572837
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Ernsthaft, warum gebt ihr euch mit solch einem Unsinn überhaupt ab? Es ist offensichtlich, dass der TO absolut keine Ahnung hat, kein Geld investieren will und nicht einmal im Ansatz zu einer Lösung fähig wäre. Also ab nach /dev/null.

#7572839
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Jakob L. schrieb:

wenn die Phasen zufälligerweise mal ein paar Minuten ungefähr gleichphasig laufen (kann vorkommen wenn es nicht auf 120 Grad synchronisiert ist) dann glüht der Neutralleiter.

Aller Wahrscheinlichkeit nach zwar nicht, aber du hast trotzdem Recht, die theoretische Möglichkeit besteht natürlich.

Das ist wie mit den 3 baugleichen mechanischen Pendeluhren, die in einem Raum stehen. Nach einer gewissen Zeit haben alle 3 exakt die gleiche Pendelfrequenz. Und mit ein bisschen Pech, sogar noch die gleiche Phasenlage.

#7572843
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Jannik schrieb:

Bei Benötigung des Stroms sollen 3 Wechselrichter (einphasig, 21KW Leitung) diesen entnehmen und in Wechselspannung umwandeln.

Und das sind die Wechselrichter, die du schon hast? Dann verrate den Typ. Evtl. brauchst du nur eine Datenleitung zwischen den dreien, und in der Config ein Häckchen bei "Drehstrom" machen.

Oder sind das die drei Wechselrichter, die du Anschaffen willst? -> Dann schau bei SMA, Victron, Deye usw. mal vorbei und lade deren Planungshandbücher herunter.

#7572845
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Jannik schrieb:

Speicher eingespeist

Wenn der Strom im Speicher ist, verwirrt die Angabe wo er herkommt nur.

Zumal Du mit

3 Stromzufuhrquellen und 3 Wechselrichter jeweils

suggerierst, dass 3 Quellen separat zu 3 Phasen werden und nicht in/aus einem Speicher.

Aus diesen 3 Phasen Wechselspannung möchte ich nun 400V Drehstrom erzeugen, welcher mit jeder Phase 120° verschoben ist.

Auch hier unglücklich: Warum erst getrennt erzeugen und danach synchronisieren? Warum nicht ein Umrichter für 3 Phasen? Oder die Wechselrichter synchronisieren? Und dazu vielleicht Typ und Datenblatt verlinken?

(Firma: matzetronics) #7572852
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Es ist eine entwicklungstechnische Herausforderung, 3 WR, die nicht dafür vorbereitet sind, auf 120° Phasenverschiebung zu bringen. Es gibt zwar mehrere Möglichkeiten (PLL/Zwangsführung), aber das liegt ausserhalb der Möglichkeiten des TE. Das nächste Problem ergibt sich aus der Tatsache, das die drei WR zwar rechnerisch 21kW liefern können, aber den Anlaufstrom eines 20kW Motors sicher nicht ohne Ansprechen der Überstromsicherung überstehen. Von den Victron Multiplus weiss ich, das sie über VE.Net zu Drehstrom zusammengeschaltet werden können, aber die gibt es auch nicht mit der passenden Leistung, sondern nur bis 5kW.

OP #7572864
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Rüdiger B. schrieb:

Läuft der Motor im Stern oder Dreieck ?

Ich habe nur Idee eines solchen Projektes gehabt, jedoch noch am recherchieren und noch keinen expliziten Motor. Einzige Voraussetzung ist 20KW Leistung.

Entschuldigt bitte wenn ich ein wenig Unwissend bin. Wollte nur mal wissen wie so etwas am besten realisiert werden kann.

Evtl. kann auch jemand eine Lösung liefern, die ein solchen Inselbetrieb mit Drehstomnetz zeigt. Oder wie man allgemein solch ein Projekt verwirklicht, auch unabhängig von meinen Angaben.

Vielleicht ist meine Idee auch völlig sinnlos und es gibt eine bessere Lösung.

#7572872
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Jannik schrieb:

Evtl. kann auch jemand eine Lösung liefern, die ein solchen Inselbetrieb mit Drehstomnetz zeigt. Oder wie man allgemein solch ein Projekt verwirklicht, auch unabhängig von meinen Angaben.

Du

  • nennst den Motor (definierst die Mindestanforderungen an den Wechselrichter)
  • suchst einen entsprechenden Wechselrichter
  • wählst Speicher anhand der Eingangsdaten (Strom/Spannung) und Zeit die Du überbrücken willst (Kapazität/Ah/kWh)
  • wählst Solar/Wind/Gas-Erzeuger anhand Insel/Platz/Geld
  • lässt das von einem Installationsbetrieb zusammenbauen.
#7572875
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Doch die Victron können bis zu 5 pro Phase in Kaskade arbeiten und dann 3 mal das ganze für Drehstrom. sind dann halt 15 Stücke zu 1k€ und sehr viel Strom selbst bei 48V. Unter 100kW Speicher wird da wohl wenig gehen, aber die 50k€ machen den Kohl dann ja auch nicht mehr fett.

mfG Michael

#7572878
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Jannik schrieb:

Evtl. kann auch jemand eine Lösung liefern, die ein solchen Inselbetrieb mit Drehstomnetz zeigt. Oder wie man allgemein solch ein Projekt verwirklicht, auch unabhängig von meinen Angaben.

Zum dritten mal: Schau dich bei den entsprechenden Herstellern um.

SMA z.B. beschreibt ziemlich exakt deinen Anwendungsfall. https://www.sma.de/produkte/batterie-wechselrichter/sunny-island-44m-60h-80h

24kW Drehstrom, Peak 32kW oder so.

Victron und Co haben ähnliches.

Dein Problem ist mit 08/15 Stangenware zu lösen.

Aber eben nicht für lau.

Angehängte Dateien:
#7572885
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Jannik schrieb:

Aus diesen 3 Phasen Wechselspannung möchte ich nun 400V Drehstrom erzeugen, welcher mit jeder Phase 120° verschoben ist. Denn dieser Drehstrom soll einen Motor betreiben welcher eine Leistung von 20KW benötigt.

Ja, und was ist jetzt die Frage? Kauf dir einen dreiphasigen oder drei synchronisierungsfähige einphasige Wechselrichter mit passenden technischen Daten, die aus deiner Batteriespannung Drehstrom machen können.

Das selber bauen oder deine vorhandenen Umrichter dazu nutzen kannst du nicht.

Oliver P.S. du hast eine Batterie, die 20kW liefern kann? P.P.S. Elektromotoren, egal welcher Bauart, haben einen Anlaufstrom.

#7572890
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Marcel V. schrieb:

Jakob L. schrieb:

wenn die Phasen zufälligerweise mal ein paar Minuten ungefähr gleichphasig laufen (kann vorkommen wenn es nicht auf 120 Grad synchronisiert ist) dann glüht der Neutralleiter.

Aller Wahrscheinlichkeit nach zwar nicht, aber du hast trotzdem Recht, die theoretische Möglichkeit besteht natürlich.

So unwahrscheinlich ist das gar nicht, betrachten wir für den Anfang mal die Situation mit zwei Wechselrichtern. Wenn man annimmt dass die Wechselrichter ihre Frequenz aus einem 0815-Quarz kriegen und eine (konstante) Frequenzabweichung von einer Sekunde pro Tag haben (sind knapp über 10 ppm Unterschied, ist gar nicht so untypisch wenn man zwei baugleiche Standard-Quarze mit 30-50 ppm spezifizierter Genauigkeit zufällig auswählt) dann hat man zwischen zwei Wechselrichtern immerhin 50x pro Tag die gleiche Phasenlage - und jedes mal ist es für einen Zeitraum von 576s (also fast 10 Minuten) im Bereich von maximal 60 Grad Phasenverschiebung zwischen den beiden Wechselrichtern. Bei 60 Grad Phasenverschiebung kriegt man immerhin das 1.73-Fache des Stroms auf dem Neutralleiter oder die 3-Fache Verlustleistung im Vergleich zum Nennstrom. Bei einer Dauer von 10 Minuten kann das schon reichen für eine Beschädigung des Kabels.

Und wenn man zwischen 2 Phasen ca. 50x pro Tag die gleiche Phasenlage hat dann ist es nicht wirklich unwahrscheinlich dass der dritte Wechselrichter zumindest ein paar mal pro Tag auch noch eine ähnliche Phasenlage hat und den Neutralleiter dann so richtig zum Glühen bringt.

Das ist wie mit den 3 baugleichen mechanischen Pendeluhren, die in einem Raum stehen. Nach einer gewissen Zeit haben alle 3 exakt die gleiche Pendelfrequenz. Und mit ein bisschen Pech, sogar noch die gleiche Phasenlage.

Mir fällt da (im Gegensatz zu Pendeluhren) auf Anhieb kein Mechanismus ein der die Wechselrichter magisch synchronisieren würde, besonders wenn die Frequenzerzeugung (z.B. per Quarz) bei einem Vielfachen der 50-Hz Ausgangsfrequenz stattfindet.

#7572915
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Zuerst sollte geklärt werden, wie hoch und wie lang der Anlaufstrom vom 20kW Motor ist und wie das bei Stern-Dreieckanlauf aussieht. Das muss zur Überlastbarkeit des auszuwählenden Wechselrichters passen. Es ist auch ein Unterschied was der Motor treibt, also volles Drehmoment am Anfang, oder beginnend mit Null. Da könnte zusätzlich ein Frequenzumrichter zum Sanftanlauf nötig sein, sofern dessen Einschaltstrom dann wieder vom Wechselrichter vertragen wird.

#7572927
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Wolf17 schrieb:

sofern dessen Einschaltstrom dann vom Wechselrichter vertragen

Genau der Motor-Einschaltstrom sollte bekannt sein, bevor der TO Jannik überhaupt über das Thema Wechselrichter nachdenkt!!! Mein 2000W WR schaffte z.B. nicht mal den Einschaltstrom einer 375W Wasserpumpe. Den Rest kann er sich in Datenblättern zusammensuchen.

#7573052
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Thomas R. schrieb:

Können die x Wechselrichter auch den Kurzschlußstrom zur Auslösung der 32A Leitungsschutzschalter (für einen 20kW Motor) liefern? Der ist bei Charakteristik "C" bis zum zehnfachen von 32A.

Irrelevant, wir wissen noch immer nicht welche Energiequelle der TO vorhat anzuzapfen.

Ich persönlich glaube an ein Hirngespinst welches hier herumspukt. NIEMAND hat 20 kW Windenergie/PV ungenutzt herumliegen die nur darauf warten einen Elektromotor weit jenseits der hundert kg anzutreiben. Das ist ein Klumpen den man mit dem Stapler von A nach B bewegt, mit angeflanschtem Getriebe und Maschinerie dahinter.

OhwehOhweh, wie viele Ratgeber hier haben tatsächlich mehr als nur theoretisches Wissen in der Größenordnung?

DerSchmied

#7573195
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Welchen Typ Wechselrichter hast du denn dreimal vorhanden? Du merkst schon, die Leute hier sind genervt, wenn sie dir alles aus der Nase ziehen müssen.

Generell würde ich sagen, wenn im Handbuch der WR nicht drinsteht, wie das geht, dann such eir einen anderen Wechselrichter. SofarSolar Hyd können z.B. echten Drehstrom Off Grid liefern.

#7573204
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Jannik schrieb:

Ich habe nur Idee eines solchen Projektes gehabt, jedoch noch am recherchieren und noch keinen expliziten Motor. Einzige Voraussetzung ist 20KW Leistung.

Jetzt rede endlich mal Klartext. Was ist das Problem? Warum benötigst du einen 20kW Motor? So ein Motor braucht beim Anlaufen auch mit Stern-Dreieck Umschaltung locker mal kurzzeitig 100kW und mehr. Also brauchst du zwingend einen Umrichter der die Phasenströme begrenzt.

Von der Problematik mit wahrscheinlich ungeeigneten 1Ph. Wechselrichtern, deren Modell du natürlich nicht sagst, ganz zu schweigen.

Sorry aber das ist ein Troll Thread!

(Firma: Hobbytheoretiker) #7573706
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Udo S. schrieb:

Sorry aber das ist ein Troll Thread!

Im Gegensatz zu einem ganz ähnlichen Thread vor wenigen Jahren ist diesmal wirklich ein Drehstromverbraucher dabei. Das war übrigens der Hintergrund zu dem was ganz früh gepostet hatte.

Ralf X. schrieb:

Dieter D. schrieb:

Solange Du alles als Sternsystem aufbaust und niemals eine Drehstromlast angeschlossen wird, waere synchronisieren nicht zwingend erforderlich.

Dann ist es aber auch kein Drehstromnetz und die ganze Frage wäre überflüssig..

Vermute mal, da könnte jemand seine alten Panels auf einen abgelegenen Schuppen gelegt haben (z.B. nachdem ein Hagel dort alle Ziegel abgeräumt hatte) und möchte mit dem Motor sein kleines Sägewerk dort betreiben.

#7574151
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Moin,

Vorsicht, eher theoretisch:

Wenn man drei Wechselrichter hat, einer Inseltauglich und zweie Netzgeführt, dann einfach erst den einen inseltauglichen an eine Wicklung eines 3-Ph-Motors (kleiner Motor) in Sternschaltung anklemmen. Den Motor von Hand ankurbeln. Wenn er läuft, die anderen beiden Wechselrichter an die anderen Anschlüsse klemmen. Die - weil Netzgeführt - müssen sich dann ganz von alleine auf die 120° einstellen.

Vermutlich werden die beiden WR aber gar nicht erst anfangen zu arbeiten, weil sie eine viel zu kleine Netzspannung 'sehen'.

Aber wenn es laufen sollte, kann man anschließend den großen Motor dazuklemmen (und den kleinen abklemmen).

Über Sicherheitsmechanismen braucht man sich dabei natürlich keine Gedanken machen, weil nicht vorhanden :-)

Gruß, Roland

#7574197
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Matthias S. schrieb:

Bist du sicher, das sie beides gleichzeitig können? Bisher hatte ich die Manuals so verstanden, das entweder Kaskade oder 3-Phasenbetrieb geht, aber nicht beides gleichzeitig.

Bisher hatte ich die Manuals so verstanden, daß beides zusammen geht. Da es die Multis aber bis zu 15kW gibt, reicht hier eh einer pro Phase.

Was dem TO aber alles nicht weiterhilft, denn bezahlen kann und will der das nicht. Der will ja 20kW Drehstrom für lau.

Oliver

Gast #7574206
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Matthias S. schrieb:

Nö, aber ich behaupte mal, das sowas nicht mal mit einem 1kW Motor funktionieren würde,

BTDT.

bei einem 20kW ist das völlig illusorisch. Bring den mal mit Kurbel auf seine 1500 U/min.

Der sollte ja nicht angekurbelt werden.

Aber ich halte mich dann aus diesem ziemlich unsinnigen Thread raus.

Spaß muss sein.

Gast #7574231
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Roland E. schrieb:

H. H. schrieb:

Matthias S. schrieb:

Roland D. schrieb:

Den Motor von Hand ankurbeln. Wenn er läuft

Der Motor läuft natürlich mit einer Phase alleine gar nicht an. Der Witz bei Drehstrommotoren ist der Drehstrom.

Die Kurbel übersehen?

Selbst die billigen Chinaböller speisen erst ein, wenn die 50/60Hz anliegen.

Inselfähig!

Viel Spaß beim kurbeln.

Nippel durch die Lasche...

#7574491
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Roland D. schrieb:

Vorsicht, eher theoretisch:

Ja, und leider ohne Ahnung deinerseits.

Inselwechselrichter geben genau die Leistung raus, die der Verbraucher aktuell benötigt, wohin auch sonst sollte die Leistung gehen.

Netzgeführte WR geben alle Leistung raus die sie können, soviel also das PV Panel liefert bzw. man aus dem Akku erlaubt.

Die können nicht an einem Netz betrieben werden, welches die gesamte Leistung nicht abnimmt, sie wurden Spannung und Frequenz erhöhen und sofort abschalten (Inselerkennung)

Deine Theorie funktioniert also vorne und hinten nicht.

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