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Synchronisierung von Netzersatzanlagen |
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BID = 475398
Tobi P. Schreibmaschine
Beiträge: 2168 Wohnort: 41464 Neuss
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Servus!
Ich beschäftige mich gerade ein wenig mit Netzersatzanlagen. Speziell interessiert mich dabei die Synchronisierung der NEA mit dem Normalnetz, nur finden sich über die genaue Funktionsweise leider keine Informationen im Netz. Es wäre schön, wenn sich jemand hier genauer damit auskennt (Perl, ich blicke in deine Richtung ) und mir erklären könnte, wie genau die Synchronisierung funktioniert. Danke schonmal!
Gruß Tobi
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"Auch wenn einige Unwissende etwas anderes behaupten, bin ich doch der Meinung, dass man nie genug Werkzeug haben kann"
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Tobi P. am 24 Nov 2007 21:58 ] |
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BID = 475521
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Eigentlich recht einfach.
Heutzutage ist es meist ein Stück Software.
Ein Steuergerät erhält die Spannung aus den Wandlern (meist 100V verkettet) und an einem 4. Eingang eine Refferenzspannung.
Diese Referenzspannung ist fast immer eine verkette. In de ist es gröstenteils U_L1L2.
In der Software wird dann nach dem Einbefehl verglichen, ob Frequenz- Spannungs- und Winkeldifferenz in den zulässigen Grenzen liegen.
Ist dem so, geht der Einbefehl an den LS.
Kommt es nicht dazu, dass die Spannungen passen, wird nach Ablauf einer Wirkzeit der Befehl abgebrochen.
Bei Spannungsfreihet auf mindestens einer Seite wird in der Regel sofort zugeschaltet.
Bei Auslösung eines Spannungswandlerautomaten wird in der Regel gar nicht zugeschaltet.
In der klassischen Technik ist so etwas ein schrank voll Elektromechanik. Mal sehen, ob ich davon ein Photo finde.
Ansonsten gibt es auch die Möglichkeit, über den Polen des LS (oder der entsprechenden Stellen über den Spannungswandlern) 3 Glühbirnen anzubringen. Wenn alle 3 Glühbirnen Dunkel sind, stimmt die Spannung auf beiden Seiten des Schalters überein und es kann händisch zugeschalten werden.
Typisches Kennzeichen einer solchen Synchronisierstlle sind doppelte Frequenz und Spannungsmesser.
GRuß Topf_Gun
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BID = 475545
Trumbaschl Inventar
Beiträge: 7574 Wohnort: Wien
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In der Schule haben wir so etwas im Labor händisch gemacht... Doppelzungen-Frequenzmesser und Winkelmesser... Frequenz über die Drehzahl des Gleichstrommotors der den Synchrongenerator antreibt einstellen, dann so lang basteln bis der Winkelmesser nicht mehr wild rotiert sondern in der in etwa richtigen Stellung steht (+/- ein paar Grad wenn ich mich recht erinnere) und dann aufs Netz schalten. Strom saust durch die )wenn auch geringe) Winkeldifferenz kurz nach oben und dann zwingt das Netz dem Generator die Frequenz auf.
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"Und dann kommen's zu ana Tür da steht oben "Eintritt verboten!" und da miaßn's eine!"
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BID = 475608
Tobi P. Schreibmaschine
Beiträge: 2168 Wohnort: 41464 Neuss
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Sehe ich das richtig, dass die Referenzspannung aus dem Netz gewonnen wird und die Wandler generatorseits montiert sind? Wie hoch sind die max. zulässigen Abweichungen?
Gruß Tobi
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BID = 475632
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Also im Normalfall kommt in einer Schaltanlage die Refferenzspannung von der Sammelschiene und das komplette System aus dem Abgang, egal ob das ein Generator- oder ein Abgangsfeld ist.
In jedem Abgang ist der Regel ein Satz Spannungswandler montiert, die Sammelschienenspannung wird entweder von Sammelschinenwandlern (TEUER!!!) oder durch eine Auswahlschaltung gebildet.
In der Mittelspannung wird oft nicht synchronisiert und nur mit EINEM SS-Wandler die Spannung gemessen (für Leistungsmessung und Distanzschutz).
Die Kosten für einen seperaten Synchronisierabgang in der Hochspannung (Planung unterschiedliche Pläne usw.) führen oft dazu, dass die Refferenzspannung als Ringleitung durch alle Abgänge geschleift wird und in jedem Abgang synchronisiert werden kann.
(in der Regel wird in .de ab 110kV, in .ch ab 50kV synchronisiert geschalten)
Die Kosten für die Synchronisierung sind im Vergleich zur restlichen Anlage "Erdnüsse".
Zu den Grenzen:
an einem Generator wird in der Regel eine geringere Anforderung gestellt als an die Kopplung von Netzen.
Zu den Größenordnungen (in Klammern typische Werte):
Spannungsdifferenz zwischen 5 und 20% (10 bis 15%).
Winkelabweichung zwischen 25 und 5° (15 bis 10°).
Frequenzdifferenz zwischen 100 und 10 mHz (50 bis 20mHz).
Wirkzeit zwischen 30 sec und 2h (Generator max 5 min, Typische Netzinterne Kopplung 1 min, Kopplung in der Höchstspannung zwischen unterschiedlichen Netzbetreibern 30 bis 60 min)
Aber diese Werte gibt im allgemeinen der Kunde vor.
Gruß Topf_Gun
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 25 Nov 2007 14:04 ]
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BID = 475676
schweizer Stammposter
Beiträge: 356 Wohnort: Schweiz
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Habe mal hier ein Foto dazu gefunden. Habe leider kein Foto vom offenen Schaltschrank. Kann aber, wenn gewünscht erstellt werden.
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Nie unter Spannung arbeiten.
Herr über 6x CAT 3516B HD
1x Sulzer BAF 22
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BID = 475685
Tobi P. Schreibmaschine
Beiträge: 2168 Wohnort: 41464 Neuss
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Ich glaube, da liegt ein Missverständnis vor. Mir ging es um NEA's im Niederspannungsbereich. Ich denke aber, dass es dort genauso abläuft, nur sind halt die Spannungen kleiner bzw. die Wandler fallen weg. Ist aber trotzdem sehr interessant, danke euch! Auch ein Foto vom offenen Schaltschrank wäre schön
Gruß Tobi
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BID = 475696
schweizer Stammposter
Beiträge: 356 Wohnort: Schweiz
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@tobi P.
Fotos kann ich morgenabend nachliefern.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: schweizer am 25 Nov 2007 16:40 ]
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BID = 475718
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Oder das Missverständnis liegt bei der NEA.
4*2MW bei 6kV in Dieselform ist doch auch eine NEA
Schnellstartfähig und Vollast in unter 10sec...
Gewaltig gewaltig...
Gruß Topf_Gun
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BID = 476003
BjörnB Stammposter
Beiträge: 242 Wohnort: Dortmund
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Für unser 400-V-Netzmodell an der Uni wurde mal ein solches Synchronisiergerät für die Hutschiene gekauft, das ich mir mal näher angesehen habe. Eingangsseitig bekommt es L1/L2 (bzw. irgendein anderes Phasenpaar) sowohl vom Netz als auch vom Generator, die zulässigen Abweichungen von f, U und phi lassen sich in gewissen Grenzen per Poti einstellen. Zu große Abweichungen in f oder U werden durch Logikausgänge signalisiert, mit denen sich dann etwa die Antriebsmaschine bzw. die Erregung beeinflussen lassen. Sind alle Synchronisierbedingungen erfüllt, schließt ein Relais, mit dem sich dann etwa das Generatorschütz ansteuern lässt.
Schöne Grüße,
Björn
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BID = 476151
schweizer Stammposter
Beiträge: 356 Wohnort: Schweiz
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So hab heute noch ein paar Fotos erstellt.
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BID = 476172
Tobi P. Schreibmaschine
Beiträge: 2168 Wohnort: 41464 Neuss
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Danke für die Fotos, die sind sehr interessant. Ist ja wirklich nen großer Haufen Klappertechnik, wenn ich das mal mit dem Hutschienen-Synchronisiergerät vergleiche das ich mir heute morgen im Großhandel angeschaut habe
@Björn: Ja, die Geräte kenne ich inzwischen. Ich habe mir heute morgen mal zwei davon angesehen und warte jetzt drauf, dass mir mein Großhändler die Herstellerdokumentationen mailt. Evt. wird aus dem ganzen nämlich demnächst ein konkretes Projekt, ist aber noch nicht ganz sicher ob ein Aggregat mit integrierter Umschaltautomatik und Synchronisierung gekauft wird oder ob wir den Schaltschrank selbst bauen und nur das Aggregat gebraucht kaufen.
Gruß Tobi
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BID = 476221
selfman Schreibmaschine
Beiträge: 1681 Wohnort: Seekirchen a. W.
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Also mit Eurer "Netzersatzanlage" habt Ihr mich total verwirrt!
Tschuldigung wenn ich so reinplatze, aber klärt mich doch einmal auf!
Geht es hier jetzt wirklich nur um eine Synchronisierung von einem Generator mit dem Netz oder ist da etwas "höheres" gemeint.
Habe nämlich auch einige Kleinkraftwerke ausgestattet und mich damit beschäftigen müssen.
Einen detailierten Schaltplan eines Synchronisiergerätes kann ich Dir geben, mit allen Bauteilwerten. War fasziniert von der Schaltung, besteht nur aus einer trickreichen Verschaltung einiger Transistoren. Läßt aber nur dann einen Einschaltimpuls zu, wenn die "Schwebespannung" sich mit ausreichend nidrieger Geschwindigkeit sich dem Nullpunkt ändert.
Und eingeschalten wird, wenn der Zeiger an einem Synchronoskop "fünf vor 12" ist.
Schöne Grüße Selfman
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Traue keinem Ding, das du nicht selber vermurkst hast.
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BID = 476232
Tobi P. Schreibmaschine
Beiträge: 2168 Wohnort: 41464 Neuss
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Nein, es geht nur um die Synchronisierung von Generator und Netz. Um genau zu sein um einen 15kVA Notstromdiesel, der hier bei einem Netzausfall später mal Sicherheitsbeleuchtung, Server und einige andere Systeme puffern soll. Ist aber wie gesagt noch nicht sicher, ob wir was fertiges kaufen oder der Schaltschrank von uns (genauer gesagt von mir) kommen soll, da das Budget noch nicht feststeht. An dem Schaltplan hätte ich Interesse, ist interessant zu sehen wie so was aufgebaut ist
Gruß Tobi
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BID = 476295
selfman Schreibmaschine
Beiträge: 1681 Wohnort: Seekirchen a. W.
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Ach so, daß meinst Du mit einer Netzersatzanlage!
Wenn Du gewisse Bereiche puffern willst, heißt das aber, daß der Generator immer mit dem Netz mitlaufen muß. Weil den Zeitpunkt wenn das Netz ausfällt kann Dir ja wahrscheinlich keiner vorraussagen. Oder ist da noch eine batteriebetriebene USV im Spiel, die kurzeitig die Spannung aufrecht hält bis der Diesel anspringt?
Die Schaltpläne von einem Wasserkraftwerk kann ich Dir geben, muß sie aber erst etwas aufbereiten. Anbieten könnte ich aber nur ein DXF Format, wenn Dir das etwas nützt, da das alte Programm noch auf DOS läuft. Die Umwandlung verstümmelt zwar die Zeichnung etwas, aber um was es geht ist schon noch zu erkennen. Wie die Meßgeräte verschalten sind, kannst Du daraus entnehmen. Aber Deine Anwendung ist grundsätzlich etwas anders geartet als eine Kleinkraftwerk, die Synchronisierung läuft aber gleich ab. Die Pläne reiche ich noch nach.
Vom einem einfachen Synchronisiergerät habe ich den Schaltplan hier. Habe ich vor mehr als 10 Jahren mal von einer Schaltung abgezeichnet. Das war ein gutes und sicheres Gerät, kann aber nur den Synchronisierimpuls erzeugen, Signale zum verstellen der Drehzahl bei zu großer Abweichung muß eine separate Steuerung liefern.
Die Datei ist angefügt und heißt SYNCSEG.PLT.
Die Datei zum Öffnen der Zeichung ist hier
https://forum.electronicwerkstatt.d......html
mit dabei. (winplot.zip herunterladen, extrahieren und winplot.exe nehmen, die restlichen Datein wegschmeißen!)
Das Managment wird prinzipell wahrscheinlich eine SPS übernehmen müssen, sieht man auch auf den Fotos von Schweitzer. Die notwendigen Meßgeräte und Schutzeinrichtungen mußt Du wahrscheinlich mit Deinem EVU abstimmen.
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