Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Wolfgang_M

E-Mail

29.05.2014,
12:51
 

Generatorleistung regeln (Elektronik)

HY!

Ich habe in der Schule gelernt wenn ein Generator sich gleichmäßig dreht produziert er immer die Gleiche Spannung und die Frequenz bleibt auch gleich.
Zurzeit beschäftige ich mich mit dem Thema Verbundnetz.
Dabei habe ich gelesen, wenn das Netz nicht belastet wird gibt es eine Phasenverschiebung unter den Generatoren.
Wie kann das sein? Alle Generatoren haben die selbe Drehzahl und die Spulen sind alle um 120 Grad verschoben.
Zb:.
Generator (A) erzeugt Spannung von angenommen 230 Volt und 50 Hertz und Generator (B) erzeugt Spannung von angenommen 230 Volt und 50 Hertz. Zwischen den Generatoren herrscht ja kein Potenzial unterschied und somit fließt kein Strom( laut meinem Wissen) aber ich habe gelesen Zb Generator (B) wirkt als E-Motor.

Dann hätte ich noch eine Frage ;)

Die Leitung selber haben eine induktives Verhalten-- das heißt dann wenn die Phasenlage=0 Grad ist in den Leitungen Energie gespeichert und es fließt Strom von den Leitungen zurück zum Generator aber warum ist das so schlimm wenn der Strom(Blindstrom) zurück fließt.

Es wäre mir sehr geholfen wenn mir jemand Antwortet :-D

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
13:45
(editiert von olit
am 29.05.2014 um 14:23)


@ Wolfgang_M

Generatorleistung regeln

» HY!
»
» Ich habe in der Schule gelernt wenn ein Generator sich gleichmäßig dreht
» produziert er immer die Gleiche Spannung und die Frequenz bleibt auch
» gleich.
» Zurzeit beschäftige ich mich mit dem Thema Verbundnetz.
» Dabei habe ich gelesen, wenn das Netz nicht belastet wird gibt es eine
» Phasenverschiebung unter den Generatoren.
» Wie kann das sein? Alle Generatoren haben die selbe Drehzahl und die Spulen
» sind alle um 120 Grad verschoben.
» Zb:.
» Generator (A) erzeugt Spannung von angenommen 230 Volt und 50 Hertz und
» Generator (B) erzeugt Spannung von angenommen 230 Volt und 50 Hertz.
» Zwischen den Generatoren herrscht ja kein Potenzial unterschied und somit
» fließt kein Strom( laut meinem Wissen) aber ich habe gelesen Zb Generator
» (B) wirkt als E-Motor.
»
»
» Es wäre mir sehr geholfen wenn mir jemand Antwortet :-D

Ja wenn er sich gleichmäßig dreht!
Dazu muss die Dampfturbine geregelt werden.
Seine Ausgangsspannung muss ebenfalls geregelt werden. Dazu dient die Erregerwicklung. Sie erzeugt ein Magnetfeld. Die Stärke des Magnetfeldes wird durch den Strom der Erregerwicklung geregelt und damit die Ausgangsspannung.
Wenn der Generator dann synchron mit dem übrigen Netz läuft, kann er an das Netz angeschaltet werden. Anschließend wird mehr Dampf auf die Turbine gegeben und der Erregerstrom erhöht, damit der Generator Energie in das Netz speisen kann. Würde man nicht so verfahren, würde der Generator keine Energie ins Netz speisen, oder sogar als Motor mitlaufen. Das darf natürlich nicht sein.
Die Generatoren, die in das netz speisen synchronisieren sich dann gegenseitig. Werden die Generatoren alle mit „Volldampf „ gefahren, würde die Drehzahl aller Generatoren steigen und die Netzfrequenz sich erhöhen. Darum gibt es in einem solchen Netz immer einen oder mehrere starke Generatoren, die die Lastschwankungen im Netz ausgleichen, in dem sie entsprechend geregelt werden und somit die Netzfrequenz konstant halten.
Ein plötzlicher Lastabwurf ist natürlich Fatal. Die Dampfzufuhr zur Turbine muss über Schnellstoppventile schnellstmöglich unterbrochen werden, damit die Turbine nicht durchdreht. Der Generator der zu diesem Zeitpunkt mehr Leistung ins netz speiste wird jetzt Energie in den schwächeren Generator speisen so dass der Als Motor laufen würde. Das wird aber durch das abtrennen vom Netz mittels Leistungsschalter verhindert.
Der überschüssige Dampf vom Heizungskessel muss ins freie abgeblasen werden, damit der Kessel nicht in die Luft fliegt.

edit.:

http://de.wikipedia.org/wiki/Synchronoskop

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
14:12
(editiert von olit
am 29.05.2014 um 15:04)


@ Wolfgang_M

Generatorleistung regeln

»
» Dann hätte ich noch eine Frage ;)
»
» Die Leitung selber haben eine induktives Verhalten-- das heißt dann wenn
» die Phasenlage=0 Grad ist in den Leitungen Energie gespeichert und es
» fließt Strom von den Leitungen zurück zum Generator aber warum ist das so
» schlimm wenn der Strom(Blindstrom) zurück fließt.
»
» Es wäre mir sehr geholfen wenn mir jemand Antwortet :-D

Wenn die Leitungen eine hohe Induktivität haben, fließt zwischen Generator und Verbraucher ein zusätzlicher Phasenverschobener Strom “Blindstrom“.
Dieser Blindstrom überträgt keine Leistung, aber belastet die Leitungen.
Deshalb versucht man, die Leitungsinduktivitäten möglichst gering zu halten. Eine Maßnahme kannst du an den Hochspannungsfreileitungen sehen. Die drei Leiterseile sind meist nicht nur einzelne Drähte, sondern jeder Leiter Besteht aus zwei bis drei oder sogar vier Einzeldrähten (Seilen). Diese sind aber nicht verseilt, sondern mit Abstandshaltern auseinandergehalten. Jetzt bildet jeder Draht ein Magnetfeld. Da der Strom der Einzeldrähte die gleiche Richtung hat, heben sich die Magnetfelder gegenseitig zum teil Auf. Dadurch verringert sich die Induktivität der Leitung.

edit.:
Bündelleiter
http://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCndelleiter

Abschnitt 8 Folie 7
http://www.ie-students.de/sites/script_data/energietechnik/eet_8.pdf

xy(R)

E-Mail

29.05.2014,
15:06

@ olit

Generatorleistung regeln

» Erregerwicklung. Sie erzeugt ein Magnetfeld. Die Stärke des Magnetfeldes
» wird durch den Strom der Erregerwicklung geregelt und damit die
» Ausgangsspannung.

Das funktioniert in einem Verbundnetz aber nicht, Über- bzw Untererregung erzeugt da Blindleistung.

xy(R)

E-Mail

29.05.2014,
15:08

@ olit

Generatorleistung regeln

» Wenn die Leitungen eine hohe Induktivität haben, fließt zwischen Generator
» und Verbraucher ein zusätzlicher Phasenverschobener Strom “Blindstrom“.
» Dieser Blindstrom überträgt keine Leistung, aber belastet die Leitungen.
» Deshalb versucht man, die Leitungsinduktivitäten möglichst gering zu
» halten.

Nö, man betreibt die Leitung einfach bei ihrer natürlichen Leistung.


» Eine Maßnahme kannst du an den Hochspannungsfreileitungen sehen.
» Die drei Leiterseile sind meist nicht nur einzelne Drähte, sondern jeder
» Leiter Besteht aus zwei bis drei oder sogar vier Einzeldrähten (Seilen).
» Diese sind aber nicht verseilt, sondern mit Abstandshaltern
» auseinandergehalten. Jetzt bildet jeder Draht ein Magnetfeld. Da der Strom
» der Einzeldrähte die gleiche Richtung hat, heben sich die Magnetfelder
» gegenseitig zum teil Auf. Dadurch verringert sich die Induktivität der
» Leitung.

Aua!
man Stromverdrängungseffekt
man Coronaeffekt

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
15:13

@ xy

Generatorleistung regeln

» » Erregerwicklung. Sie erzeugt ein Magnetfeld. Die Stärke des Magnetfeldes
» » wird durch den Strom der Erregerwicklung geregelt und damit die
» » Ausgangsspannung.
»
» Das funktioniert in einem Verbundnetz aber nicht, Über- bzw Untererregung
» erzeugt da Blindleistung.

Ja, aber zum Synchronisieren des leerlaufenden Generators muss ja die Spannung angeglichen werden. odr?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
15:16

@ xy

Generatorleistung regeln

» » Wenn die Leitungen eine hohe Induktivität haben, fließt zwischen
» Generator
» » und Verbraucher ein zusätzlicher Phasenverschobener Strom “Blindstrom“.
» » Dieser Blindstrom überträgt keine Leistung, aber belastet die Leitungen.
» » Deshalb versucht man, die Leitungsinduktivitäten möglichst gering zu
» » halten.
»
» Nö, man betreibt die Leitung einfach bei ihrer natürlichen Leistung.
»
»
» » Eine Maßnahme kannst du an den Hochspannungsfreileitungen sehen.
» » Die drei Leiterseile sind meist nicht nur einzelne Drähte, sondern jeder
» » Leiter Besteht aus zwei bis drei oder sogar vier Einzeldrähten (Seilen).
» » Diese sind aber nicht verseilt, sondern mit Abstandshaltern
» » auseinandergehalten. Jetzt bildet jeder Draht ein Magnetfeld. Da der
» Strom
» » der Einzeldrähte die gleiche Richtung hat, heben sich die Magnetfelder
» » gegenseitig zum teil Auf. Dadurch verringert sich die Induktivität der
» » Leitung.
»
» Aua!
» man Stromverdrängungseffekt
» man Coronaeffekt

Ja, verstehe.
Aber hat diese Maßnahme nicht auch eine Verringerung der Induktivität zu Folge?

xy(R)

E-Mail

29.05.2014,
15:24

@ olit

Generatorleistung regeln

» Aber hat diese Maßnahme nicht auch eine Verringerung der Induktivität zu
» Folge?

Nein.

xy(R)

E-Mail

29.05.2014,
15:25

@ olit

Generatorleistung regeln

» Ja, aber zum Synchronisieren des leerlaufenden Generators muss ja die
» Spannung angeglichen werden. odr?

Ja, aber das macht man konstruktiv, nicht über die Erregung.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
15:36

@ xy

Generatorleistung regeln

» » Aber hat diese Maßnahme nicht auch eine Verringerung der Induktivität zu
» » Folge?
»
» Nein.

Blöder Berufsschullehrer! ;-)
Na ja, der hat wohl schon lange das Zeitliche gesegnet.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
29.05.2014,
15:40

@ xy

Generatorleistung regeln

» » Ja, aber zum Synchronisieren des leerlaufenden Generators muss ja die
» » Spannung angeglichen werden. odr?
»
» Ja, aber das macht man konstruktiv, nicht über die Erregung.

Hallo du Enzyklopädie. :-)
Ich bin eben kein Kraftwerker und trieb mich nur in den Relaisräumen der Umspannwerke herum. :-D

el-haber

30.05.2014,
08:16

@ Wolfgang_M

Generatorleistung regeln

> unbelastetes Netz

dafür gibt es Lastwiderstände, die zur regulierung eines (noch) nicht verbundenen Generators eingesetzt werden.
Phasenverschiebungen zwischen den Generatoren eines verbundenen Netzes dienen dem Leistungsausgleich:

z.B. Netzlast (ungleichmäßig verteilt auf die Landschaft) ist 100kW
Generator A liefert 50kW und eilt mit der Phase etwas vor
Generator B und C liefern je 25kW und sind etwa gleich auf der Synchronlage.

das voreilen des Generator A wird durch einen kleinen "übersteuerungssprung" bei der Kraftmaschiene erreicht, so daß für einen kurzen Augenblick die synchronfrequenz nach oben verlassen wird.

Netzschwankungen gleichen sich im Verbund der "drehenden Massen" innerhalb weniger Perioden aus und der Rest dann wird nachgeregelt.

Generatoren (Kurzschlußläufer) drehen mit der Synchronfrequenz / Poolzahl -> z.B. 50Hz / 5 = 10Hz oder 601U/Min bei 15Spulen.
(Unterscheidung Phasenschlupf und Frequenzschlupf)