Synchronizacja generatorów -- jak to się robi?

Daniel Jaworski - 15-08-2006 19:33
Synchronizacja generatorów -- jak to się robi?
Witam!

W wyniku pewnej dyskusji zrodziło się w moim umyśle następującepytanie...

Do sieci energetycznej mamy podłączone całkiem sporo elektrowni.
Elektrownia zasadniczo działa tak, że jest jakaś turbina, która napędza
generator, potem jest pewnie transformator i linia WN.

Pytanie 1:
Jak to się dzieje, że w sieci mamy dokładnie 50 Hz? O ile napięcie
względnie łatwo się stabilizuje (jakieś odczepy w transformatorze) to z
częstotliwością (przy takich mocach) może być problem całkiemspory.

Domyślam się że stabilność częstotliwości uzyskuje się poprzez
stabilność prędkości obrotowej generatorów. Ale co zrobić jakw piecu
ogień w piecu przygasa, wiatr przestaje wiać, albo rzeka wysycha?

Jakoś nie wyobrażam sobie falowników (a zwłaszcza ich ceny)
przekształcających te setki MW mocy.
Jak się to robi?

Czy istnieją jakieś przekształtniki częstotliwości dla takich mocy i
napięć? Jak one działają?

Pytanie 2 (tu sie robi naprawdę ciekawie):
W sieci jest całkiem sporo elektrowni. Jak uzyskuje się na "wyjściach"
tych wszystkich elektrowni identyczną częstotliwość i fazę sinusoidy?
Strach pomyśleć, co by było, gdyby tak jakieś 2 durze elektrownie
zaczęły pracować z przesunięciem o pół okresu?

Oczywiście generatory mają tendencję do samosynchronizowania się,tyle
ze wymaga to "sprzyjających warunków". Strach pomyśleć, jakie prądy
musiałby płynąć w sieci z okazji włączania takiej turbiny?

Proszę o wyjaśnienie tych zawiłości prostemu dłubaczowi w mikroprocesorach.

Pozdrawiam!

--
Daniel

J.F. - 15-08-2006 19:33

On Sun, 06 Aug 2006 17:45:32 +0200, Daniel Jaworski wrote:
>Pytanie 1:
>Jak to się dzieje, że w sieci mamy dokładnie 50 Hz? O ile napięcie
>względnie łatwo się stabilizuje (jakieś odczepy w transformatorze) to z
>częstotliwością (przy takich mocach) może być problem całkiem spory.

Kazda elektrownia usiluje stabilizowac, wychodzi jak widac dosc
dobrze. Zreszta nie ma dokladnie 50Hz - czestotliwosc drga.
Stabilizuje sie srednia dobowa.

>Domyślam się że stabilność częstotliwości uzyskuje się poprzez
>stabilność prędkości obrotowej generatorów. Ale co zrobić jak w piecu
>ogień w piecu przygasa, wiatr przestaje wiać, albo rzeka wysycha?

Prosta zasada regulacji - zawor bardziej otworzyc :-)

>Jakoś nie wyobrażam sobie falowników (a zwłaszcza ich ceny)
>przekształcających te setki MW mocy.

Prosze bardzo - stoi taka kolo Slupska, 400MW o ile dobrze pamietam.
Pogooglaj za HVDC - bo nie sluzy ona do konwersji czestotliwosci
tylko do konwersji z pradu stalego. Ktory ma rozne zalety ..
np mozliwosc pracy miedzy innymi czestotliwosciami :-)

>Pytanie 2 (tu sie robi naprawdę ciekawie):
>W sieci jest całkiem sporo elektrowni. Jak uzyskuje się na "wyjściach"
>tych wszystkich elektrowni identyczną częstotliwość i fazę sinusoidy?
>Strach pomyśleć, co by było, gdyby tak jakieś 2 durze elektrownie
>zaczęły pracować z przesunięciem o pół okresu?
>
>Oczywiście generatory mają tendencję do samosynchronizowania się, tyle
>ze wymaga to "sprzyjających warunków". Strach pomyśleć, jakie prądy
>musiałby płynąć w sieci z okazji włączania takiej turbiny?

To tez nie wlacza sie ich byle jak, tylko "synchronizuje" z siecia.
Czyli wyrownuje czestotliwosc, faze, napiecie i dopiero wlacza.

Potem zazwyczaj warunki zazwyczaj sa sprzyjajace i do utrzymania
synchronizacji nie trzeba wiele mocy. Generator popracuje jak silnik
synchroniczny i napedzi turbine.

A czasem bywa tak
http://www.elektrownie.com.pl/downlo...n_parowych.pdf

Moze cie calosc zainteresuje
http://www.elektrownie.com.pl/

J.

badworm - 15-08-2006 19:33

Daniel Jaworski napisał(a):
> Proszę o wyjaśnienie tych zawiłości prostemu dłubaczowi w mikroprocesorach.

Daj maila to Ci wyślę trochę materiałów na ten temat :-)
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455 ICQ# 320399066
http://photobucket.com/albums/b252/badworm/
http://www.firefox.pl/ - I Ty miej swojego liska!

Franciszek Sosnowski - 15-08-2006 19:33

Dnia Sun, 06 Aug 2006 20:34:15 +0200, badworm tak nawijal:

> Daniel Jaworski napisał(a):
>> Proszę o wyjaśnienie tych zawiłości prostemu dłubaczowi w mikroprocesorach.
>
> Daj maila to Ci wyślę trochę materiałów na ten temat :-)

Ja tez poprosze!
elektronika@fran.pl

--
Fran,
Nam jest wszystko jedno...
Nam to nawet wszystko jedno,
czy jest nam wszystko jedno.

Daniel Jaworski - 15-08-2006 19:33

badworm wrote:
[ciach]
> Daj maila to Ci wyślę trochę materiałów na ten temat :-)

Mój mail:
danielj@poczta.fm

Pozdrawiam!
--
Daniel

MuNiO - 15-08-2006 19:33

Użytkownik "badworm" napisał >
> Daj maila to Ci wyślę trochę materiałów na ten temat :-)
> --

spakuj w jakis zip i umiesc na swojej stronce :)

Robert J. - 15-08-2006 19:34

> Pytanie 1:
> Jak to się dzieje, że w sieci mamy dokładnie 50 Hz? O ile napięcie
> względnie łatwo się stabilizuje (jakieś odczepy w transformatorze) to z
> częstotliwością (przy takich mocach) może być problem całkiem spory.

W momencie włączania generatora synchronizuje się go z siecią zanim zostanie
wpięty. Ustawia się właściwe napięcie, właściwe przesunięcie fazowe (a
właściwie jego brak :-) ) i właściwą kolejność faz.. Jest kilka metod
synchronizacji, teraz pewnie robi to komputer. Za moich czasów była to
kolumna synchronizacyjna :-) (a w szkole robiłem to "na żarówki" i
woltomierz). Po wpięciu do sieci generator sam już utrzymuje właściwe
obroty, przynajmniej do momentu "wypadnięcia z synchronizmu", co może się
stać w przypadku nadmiernego obciążenia....

> Pytanie 2 (tu sie robi naprawdę ciekawie):
> W sieci jest całkiem sporo elektrowni. Jak uzyskuje się na "wyjściach"
> tych wszystkich elektrowni identyczną częstotliwość i fazę sinusoidy?
> Strach pomyśleć, co by było, gdyby tak jakieś 2 durze elektrownie
> zaczęły pracować z przesunięciem o pół okresu?

To jest niemożliwe, ponieważ są to prądnice synchroniczne. Nie będę rozwijał
tematu, w każdym razie nie da się przesunąć okresu w kilku, ponieważ jest to
"zespół" wzajemnie wymuszający prędkość obrotową. Tzn. teoretycznie pewnie
by się dało, ale nie pozwolą na to zabezpieczenia. W przypadku przeciążenia
lub innej awarii jednego generatora (co może skutkować właśnie zmianą
obrotów lub przesunięcia fazy) zostaje on odłączony. Ćwiczyłem te
zagadnienia jeszcze w technikum na pracowni elektrycznej.

> Oczywiście generatory mają tendencję do samosynchronizowania się, tyle
> ze wymaga to "sprzyjających warunków".

Wystarczy je stworzyć na początku, potem już samo działa :-).

> Strach pomyśleć, jakie prądy
> musiałby płynąć w sieci z okazji włączania takiej turbiny?

Ale nie popłyną, po to są zabezpieczenia.

badworm - 15-08-2006 19:34

MuNiO napisał(a):
> spakuj w jakis zip i umiesc na swojej stronce :)

Której? Na WP miejsca brak a i tak by się nie zmieściło. Choć muszę
przyznać, że jak już coś konkretnego powstanie to chyba postaram się o
oficjalną zgodę i powieszę to na WWW bo na pl.sci.inzynieria też było
spore zainteresowanie.
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455 ICQ# 320399066
http://photobucket.com/albums/b252/badworm/
http://www.firefox.pl/ - I Ty miej swojego liska!

badworm - 15-08-2006 19:34

Robert J. napisał(a):
> W momencie włączania generatora synchronizuje się go z siecią zanim zostanie
> wpięty. Ustawia się właściwe napięcie, właściwe przesunięcie fazowe (a
> właściwie jego brak :-) ) i właściwą kolejność faz.. Jest kilka metod
> synchronizacji, teraz pewnie robi to komputer. Za moich czasów była to
> kolumna synchronizacyjna :-) (a w szkole robiłem to "na żarówki" i
> woltomierz). Po wpięciu do sieci generator sam już utrzymuje właściwe
> obroty, przynajmniej do momentu "wypadnięcia z synchronizmu", co może się
> stać w przypadku nadmiernego obciążenia....

Pewne niewielkie przesunięcie fazowe musi istnieć gdyż sprowadzenie
różnicy modułu napięcia i kąta przesunięcia fazowego do zera spowodowało
by, że nie wytworzyłby się moment synchronizujący i do synchronizacji
nigdy by nie doszło. A prawda jest taka, że zsynchronizowanie generatora
(o w miarę rozsądnej mocy, powiedzmy kilkunastu kVA) z siecią metodą
"ręczną"(z użyciem kolumny synchronizacyjnej i ręcznego załączania
głównego wyłącznika) wcale nie jest trudne - na studiach w ciągu jednych
zajęć(1,5h) mieliśmy przeszkolenie co i jak a na następnych wszyscy
dokonywali synchronizacji i wszystkim się udało :-)
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455 ICQ# 320399066
http://photobucket.com/albums/b252/badworm/
http://www.firefox.pl/ - I Ty miej swojego liska!

MuNiO - 15-08-2006 19:34

Użytkownik "badworm" <nospam@post.pl> napisał w wiadomości
news:44D792AA.2010809@badworm.pl...

> A prawda jest taka, że zsynchronizowanie generatora (o w miarę rozsądnej
> mocy, powiedzmy kilkunastu kVA) z siecią metodą "ręczną"(z użyciem kolumny
> synchronizacyjnej i ręcznego załączania głównego wyłącznika) wcale nie
> jest trudne - na studiach w ciągu jednych zajęć(1,5h) mieliśmy
> przeszkolenie co i jak a na następnych wszyscy dokonywali synchronizacji i
> wszystkim się udało :-)

opisz troche bo sam jestem ciekaw jak to sie robi

G - 15-08-2006 19:34

Użytkownik "MuNiO" <djmunio@NOSPAMwp.pl> napisał w wiadomości
news:eb8c81$824$1@atlantis.news.tpi.pl...
> opisz troche bo sam jestem ciekaw jak to sie robi

Rzuć okiem:
http://www.sep.krakow.pl/kjee/pdf/pu..._algorytmu.pdf

http://www.lumel.com.pl/pl/oferta/ap...jne/art56.html

http://wroclaw.hydral.com.pl/57859,foto.html

KrzysiekPP - 15-08-2006 19:34

> opisz troche bo sam jestem ciekaw jak to sie robi

http://www.imne.pwr.wroc.pl/SkryptME/CW22.htm

--
Krzysiek, Krakow

Marcin Stanisz - 15-08-2006 19:34

Dnia Mon, 07 Aug 2006 21:21:14 +0200, badworm napisał(a):
> A prawda jest taka, że zsynchronizowanie generatora
> (o w miarę rozsądnej mocy, powiedzmy kilkunastu kVA) z siecią metodą
> "ręczną"(z użyciem kolumny synchronizacyjnej i ręcznego załączania
> głównego wyłącznika) wcale nie jest trudne - na studiach w ciągu jednych
> zajęć(1,5h) mieliśmy przeszkolenie co i jak a na następnych wszyscy
> dokonywali synchronizacji i wszystkim się udało :-)

A jednak głównemu elektrykowi na platformie się ręce lekko trzęsły podczas
ręcznego dołączania kolejnych generatorów albo przy zmianie z Diesli na
turbinę ;) W przypadku problemów black-out i podnoszenie wszystkich
instalacji od nowa...

Pozdrawiam
Marcin Stanisz
--

"A lie will go round the world before the truth has got its boots on"
Terry Pratchett, "Truth"

Robert J. - 15-08-2006 19:34

> A prawda jest taka, że zsynchronizowanie generatora
> (o w miarę rozsądnej mocy, powiedzmy kilkunastu kVA) z siecią metodą
> "ręczną"(z użyciem kolumny synchronizacyjnej i ręcznego załączania
> głównego wyłącznika) wcale nie jest trudne - na studiach w ciągu jednych
> zajęć(1,5h) mieliśmy przeszkolenie co i jak a na następnych wszyscy
> dokonywali synchronizacji i wszystkim się udało :-)

Ja robiłem to samo na pracowni elektrycznej. Kończyłem dość renomowaną
szkołę średnią i różnych cudów (zresztą bardzo przydatnych) tam się
nauczyłem :-).
A pamiętasz sam moment włączenia generatora do sieci? Bo mi kojarzyło się to
z puszczeniem sprzęgła w aucie. Po prostu układ jakby połączył się w całość.

Franciszek Sosnowski - 15-08-2006 19:34

Dnia Tue, 8 Aug 2006 10:24:32 +0200, Marcin Stanisz tak nawijal:

> A jednak głównemu elektrykowi na platformie się ręce lekko trzęsły podczas
> ręcznego dołączania kolejnych generatorów albo przy zmianie z Diesli na
> turbinę ;) W przypadku problemów black-out i podnoszenie wszystkich
> instalacji od nowa...

Recznego to pewno. A co bylo, ze automat nie mogl tego zrobic?

--
Fran,
Nam jest wszystko jedno...
Nam to nawet wszystko jedno,
czy jest nam wszystko jedno.

badworm - 15-08-2006 19:34

Robert J. napisał(a):
> A pamiętasz sam moment włączenia generatora do sieci? Bo mi kojarzyło się to
> z puszczeniem sprzęgła w aucie. Po prostu układ jakby połączył się w całość.

Jako, że lab z zespołem turbina(w tym przypadku silnik DC popędzany z
przekształtnika z odpowiednim softem dzięki czemu udawał turbinę
parową)+generator mieścił się w piwnicy a zaliczenie odbywało się
pojedynczo to reszta osób czekająca przed wejściem mogła się domyślać na
ile synchronizacja się udała po odgłosach wydawanych przez silnik Dc :-)
A z punktu widzenia osoby dokonującej synchronizacji wyglądało to
podobnie - w odpowiednim momencie przekręcamy pokrętło łącznika
kwitującego i bach - wachnięcia mierników(mniejsze lub większe),
generator zsychronizowany. W skrócie cały proces synchronizacji wyglądał
tak: włączamy "turbinę", zadajemy jej prędkość, załączamy odłączniki
przed i za głównym wyłącznikiem blokowym, zadajemy wartość napięcia na
zaciskach stojana generatora(czyli wpływamy na jego wzbudzenie),
załączamy kolumnę synchronizacyjną, regulujemy wartość napięcia na
zaciskach stojana oraz prędkość obrotową by uzyskać jak najmniejszą
różnicę, przekręcamy łącznik kwitujący wyłącznika blokowego do pozycyji
przygotowania do załączenia, czekamy aż wskazówka w kolumnie pokazująca
przesunięcie fazowe między wektorami napięć będzie w pobliżu zera i
potwierdzamy łącznikiem kwitującym synchronizację. Słychać lekką zmianę
prędkości obrotowej "turbiny" wynikającą z pojawienia się momentu
synchronizującego.
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455 ICQ# 320399066
http://photobucket.com/albums/b252/badworm/
http://www.firefox.pl/ - I Ty miej swojego liska!

badworm - 15-08-2006 19:35

Daniel Jaworski napisał(a):
> Mój mail:
> danielj@poczta.fm

Żeby nie rozsyłać 5 razy:
http://kredytowa.int.pl/~badworm/Sys...ergetyczne.zip
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455 ICQ# 320399066
http://photobucket.com/albums/b252/badworm/
http://www.firefox.pl/ - I Ty miej swojego liska!

Franciszek Sosnowski - 15-08-2006 19:35

Dnia Wed, 09 Aug 2006 22:53:16 +0200, badworm tak nawijal:

> Żeby nie rozsyłać 5 razy:
> http://kredytowa.int.pl/~badworm/Sys...ergetyczne.zip

Sciagnione blyskawicznie, podziekowane ogromnie!

--
Fran,
Nam jest wszystko jedno...
Nam to nawet wszystko jedno,
czy jest nam wszystko jedno.