Eigenbau: Frequenzregler? Drehzahlregler?

Zitat von Dachsgärtner

Da könnte man ja fast schon wieder einen Rotierenden Umformer einbauen, so wie "früher"

Die Umformersätze wurden genutzt, um einen Leistungsfluss darzustellen, z.B. von 50 Hz auf ein Drittel Bahnstrom 16,7 Hz, das macht man heute überwiegend mit Umrichtern wie z.B. der geplanten Anlage in Datteln (wird das Kohlekraftwerk denn weitergebaut?)

Der Trick mit dem E-Motor (Synchron oder Asynchron?) funktioniert offenbar dadurch, dass die Maschine Systemdienstleistungen liefert.
Synchronous Condensor oder Phasenschieber heisst das bei größeren Synchronmaschinen, die im Leerlauf mitlaufen und durch den Erregerstrom die Spannung regeln können und über ihre Trägheit die Frequenz stabilisieren sowie automatisch Blindströme bei transienten (schnelle Spannungsänderung) und subtransienten (Kurzschluss) Vorgängen liefern.

Gruß,
Gunnar

Hallo,

Zitat von gunnar.kaestle

Die Umformersätze wurden genutzt, um einen Leistungsfluss darzustellen, z.B. von 50 Hz auf ein Drittel Bahnstrom 16,7 Hz, das macht man heute überwiegend mit Umrichtern wie z.B. der geplanten Anlage in Datteln

OK, in meinem Kindertagen brauchte man zum Gleichstromschweißen auch solche großen schweren Umformersätze, eben Drehstrommotor und Gleichstromgenerator.(Heute trägt man so einen Inverter am kl. Finger) Früher hat man auch so den Strom für´s telefonieren (60V Gleichstrom) so umgerichtet.

Zitat von gunnar.kaestle

(wird das Kohlekraftwerk denn weitergebaut?)

Wir waren anfang des Jahres mit den Kinder im Siffshebewerk Henrichenburg, das Kraftwerk ist dort in Sichtweite und sah zumindest von aussen schon ziemlich fertig aus.
Ich bin bestimmt kein freund von Kohlekraftwerken, aber wenn zugunsten einer neuen Anlage zwei alte vom Netz gehen kann das doch nicht so verkehrt sein.

Zitat von Dachsgärtner

aber wenn zugunsten einer neuen Anlage zwei alte vom Netz gehen kann das doch nicht so verkehrt sein.

Das wollen die aber wieder 40 Jahre betreiben und der Politik wieder was von Erhaltung von Arbeitsplätzen usw. erzählen und damit den Ausbau der KWK behindern bzw. verzögern.

Ich bin der Meinung keine neue Großkraftwerke mehr sondern die Mittel in dem Ausbau der KWK stecken.

Zitat von gunnar.kaestle

Da könnte man ja fast schon wieder einen Rotierenden Umformer einbauen, so wie "früher"

wieso wie früher ? Wir bauen die noch jetzt. Kunden sind zum Teil Anlagenbauer die Systeme z.Bsp. für Südamerika bauen.
Wie konvertieren damit z.Bsp. von 230V/50Hz auf 110V/60Hz. Und das ist im Leistungsbereich 5 ... 100kW konkurrenzlos billig.

Natürlich sind solche Konverter auf Grund des Antriebes über eine Asynchronmaschine nicht 100% Frequenzstabil aber es reicht aus um kleinere Anlagen zu testen.

Hier Abbildungen davon : http://pics.rotek.at/rotek/php…ze=_0200&lauf_nummer=_01_

Eine andere Anwendung ist als "Kurzzeit Energiespeicher" für Schweissautomaten udgl.
Ein solcher rotierender Umformer ist in einer Produktionsstätte eingesetzt, welche ein großes Impulsschweißgerät in Betrieb hat.
Da man dem Energieversorger den Anschlußwert ebenfalls bezahlen muss (also die abgenommene Spitzenleistung), liefert der rotierende Umformer
als Kurzzeit Energiespeicher die benötigte Leistung .....

Zitat von gunnar.kaestle

Der Trick mit dem E-Motor (Synchron oder Asynchron?) funktioniert offenbar dadurch, dass die Maschine Systemdienstleistungen liefert.

Korrekt. Der Asynchronmotor wirkt wie ein zusätzlicher Dämpferkäfig und hat eine sehr große Kurzschlußleistung.
Die Impedanz des Netzes sinkt, die Störungen werden dadurch geringer. Über die Schwungmasse wirkt er auch frequenzstabilisierend für das Inselaggregat, da bei Frequenzverminderung der DAM als Asynchrongenerator auch Wirkleistung ins Netz liefert.

Selbstverständlich kann man das durch Bedrosselung usw. ebenfalls erreichen, aber kauf mal Netzdrosseln für ein paar hundert Ampere - die sind ziemlich teuer.
Im Vergleich dazu kostet ein gebrauchter oder sogar irgendwo vorhandener DAM einen Klacks. Ich bin eben ein Freund von Guerilla Engineering.

Natürlich kann man auch eine Synchronmaschine verwenden, dazu braucht man aber wieder Regelung für die Erregung (Blindstromregler),
einen Asynchronmotor um den Synchronen anlaufen zu lassen usw. -

Vorteil in diesem Fall ist das der rotierende Satz dann ebenfalls Blindströme zur Verfügung stellen kann.
Ich denke es gibt einen Thread hier, wo bereits ausführlich über Phasenschieber referiert wurde.

Zitat von gunnar.kaestle

Die Umformersätze wurden genutzt, um einen Leistungsfluss darzustellen, z.B. von 50 Hz auf ein Drittel Bahnstrom 16,7 Hz, das macht man heute überwiegend mit Umrichtern wie z.B. der geplanten Anlage in Datteln (wird das Kohlekraftwerk denn weitergebaut?)

Alles richtig. In Österreich wurde das auch gemacht. Leider haben sich daraus anfänglich einige Schwierigkeiten ergeben, da beim Anfahren der Züge diese Spitzenlast sofort auf das Netz durchgeschlagen ist. Es fehlte eben der rotierende Energiespeicher ... - vermutlich auch deshalb ein neues Kraftwerk neben einer neuen Umrichteranlage

In Amerika wo die Netzimpedanzen durch den schlechteren Netzausbau höher sind, gibt es scheinbar auch einen Markt für netzstützende rotierende Speicher.
Siehe : http://www.beaconpower.com/products/smart-energy-25.asp

Die speichern da ein paar MW in Speicherfarmen ...

Zitat von rnowotny

Der Asynchronmotor wirkt wie ein zusätzlicher Dämpferkäfig und hat eine sehr große Kurzschlußleistung.
Die Impedanz des Netzes sinkt, die Störungen werden dadurch geringer. Über die Schwungmasse wirkt er auch frequenzstabilisierend für das Inselaggregat, da bei Frequenzverminderung der DAM als Asynchrongenerator auch Wirkleistung ins Netz liefert.
[..]
Natürlich kann man auch eine Synchronmaschine verwenden, dazu braucht man aber wieder Regelung für die Erregung (Blindstromregler),
einen Asynchronmotor um den Synchronen anlaufen zu lassen usw.

Der Asynchronmotor ist ein Spezialfall der Synchronmaschine mit sehr starken Dämpfungskäfig und Null Strom auf der Erregerwicklung, deswegen ist die ASM auch untererregt (induktiv).

Zitat

In Amerika wo die Netzimpedanzen durch den schlechteren Netzausbau höher sind, gibt es scheinbar auch einen Markt für netzstützende rotierende Speicher.
Siehe : http://www.beaconpower.com/products/smart-energy-25.asp
Die speichern da ein paar MW in Speicherfarmen ...

Vor drei Jahren habe ich Beacon Power auf der Hannover Messe getroffen. Das ist im Prinzip ein Schwungradspeicher wie er auch von anderen Herstellern angeboten wird. Die sind bei den hohen Frequenzen über einen Umrichter mit dem Netzgekoppelt, d.h. ein Frequenzabfall oder -anstieg muss erst über eine Logik zum Aus- oder Einspeicherbefehl umgewandelt werden. Bei den klassischen Synchronmaschinen geht das automatisch über das Aufspannen des Polradwinkels, der für ein stärkeres Moment steht und aufgrund dessen dann auch mehr Leistung übertragen wird und umgekehrt.

Gruß,
Gunnar

Zitat von ecopowerprofi

Das wollen die aber wieder 40 Jahre betreiben und der Politik wieder was von Erhaltung von Arbeitsplätzen usw. erzählen und damit den Ausbau der KWK behindern bzw. verzögern.

Ich bin der Meinung keine neue Großkraftwerke mehr sondern die Mittel in dem Ausbau der KWK stecken.

Nur mal zu faktischen Berichtigung: Die Kraftwerk Datteln ist eine KWK-Anlage.
Aber ich stimme Dir zu, dass das Hauptproblem mit den neuen Kohleblöcken ist, die jetzt ans Netz gehen, dass die in 40 Jahren immer noch laufen. Und dann wird es echt eng mit der CO2-Bilanz, was heisst dass die Schraubzwinge stärker angezogen werden muss und dass dann diese Anlagen (ich kann mir nicht vorstellen, dass CCS-Ready-Kraftwerke irgendwann mal nachgerüstet werden) eine harte störrische Nuss darstellen werden.

Die Lust am Neubau von Kohlekraftwerken (hohe spezifische Investsumme) ist jedem mit dem Verfall der Spitzenlastpreise im Sommer hoffentlich vergangen. Der Deckungsbetrag reicht nicht, um die kapitalbasierten Fixkosten wieder reinzubekommen.

ABER: Es ist IMHO ein Unding für die Investitionskultur im Industrieland Deutschland, wenn man bei jedem Großprojekt Angst haben muss, dass im Nachhinein eine Bau- oder Betriebsgenehmigung wegen eines Verfahrensfehlers wieder abgenommen wird. Fehler findet man überall, man muss nur tief genug wühlen und auch die Beamten in den Genehmigungsbehörden sind nur Menschen und machen Fehler. Wenn das Schule macht, nimmt doch hierzulande niemand mehr massiv viel Geld in die Hand um auch andere Infrastrukturprojekte anzugehen. Die BASF und Bayer könnten zumachen, Neubau des Münchner Flughafens? nie und nimmer. Von der neuen Autobahn wird nur die Teilstrecke 1-3 genehmigt, und 4 und 5 bleiben Bundesstraße oder Feldweg. ICE-Strecken gibt's nur noch ohne Brücken, der nimmt im Mittelgebirgstunnel einfach viel Anlauf und springt ins nächste Loch.

Gruß,
Gunnar

Ich meinte mit KWK eigentlich die dezentrale KWK. Hab mal wieder nicht genau genug ausgedrückt. Mea culpa

Zitat von gunnar.kaestle

Es ist IMHO ein Unding für die Investitionskultur im Industrieland Deutschland, wenn man bei jedem Großprojekt Angst haben muss, dass im Nachhinein eine Bau- oder Betriebsgenehmigung wegen eines Verfahrensfehlers wieder abgenommen wird.

Daher ist die dezentrale KWK das geringere finanzielle Risiko. Das Lichtblick-System (geeignet für Wohnungsgesellschaften und nicht so sehr für den Privatman) ist vom Grundsatz her geeignet durch die dezentrale Bauweise und steuerungstechnische Zentralisierung Großkraftwerke zu ersetzen. Man könnte natürlich auch die privaten BHKWs vernetzen und so steuerungstechnisch ein Großkraftwerk realisieren. Dafür müssen nur geeignete gesetzliche Rahmenbedingungen geschaffen werden.

Zitat von ecopowerprofi

Das Lichtblick-System (geeignet für Wohnungsgesellschaften und nicht so sehr für den Privatman) ist vom Grundsatz her geeignet durch die dezentrale Bauweise und steuerungstechnische Zentralisierung Großkraftwerke zu ersetzen. Man könnte natürlich auch die privaten BHKWs vernetzen und so steuerungstechnisch ein Großkraftwerk realisieren. Dafür müssen nur geeignete gesetzliche Rahmenbedingungen geschaffen werden.

Das neue Energiesteuergesetz hat den Anlagenbegriff so definiert, dass gemeinsam von einer Zentrale angesteuerte Anlagen als eine Anlage zählen. 100 Lichtblickmachinen zu 20 kW sind im virtuellen Kraftwerksverbund 2 MW, somit fallen sie unter die Stromsteuer von 20 €/MWh. Was für einen Pappnase muss das gewesen sein, sich diesen VKW-Kill-Passus auszudenken.

Gruß,
Gunnar

Zitat von gunnar.kaestle

Was für einen Pappnase muss das gewesen sein, sich diesen VKW-Kill-Passus auszudenken.

Das war keine Pappnase sondern der Lobbyist, der dem Verfasser die Schreibfeder geführt hat. Damit wird genau das erreicht was Du bemängelst.

Zitat von gunnar.kaestle

as ist im Prinzip ein Schwungradspeicher wie er auch von anderen Herstellern angeboten wird. Die sind bei den hohen Frequenzen über einen Umrichter mit dem Netzgekoppelt, d.h. ein Frequenzabfall oder -anstieg muss erst über eine Logik zum Aus- oder Einspeicherbefehl umgewandelt werden. Bei den klassischen Synchronmaschinen geht das automatisch über das Aufspannen des Polradwinkels, der für ein stärkeres Moment steht und aufgrund dessen dann auch mehr Leistung übertragen wird und umgekehrt.

Das mit der klassischen Synchronmaschine stimmt - außer das die gespeicherte Energie im Vergleich zu hochtourigen Schwungradspeichern sehr gering ist.
Zum Ausgleich von sehr Niederfrequente Instabilitäten haben aber solche Schwungradsysteme durchaus Sinn.

Angular instability is essentially a low-frequency (usually less than 1 Hz) undamped power fluctuation traveling from one end of a power grid to the other end.
This traveling wave cannot be easily damped and can take up significant capacity on transmission lines.

Dafür reicht eine mitlaufende Synchronmaschine nicht aus, bzw. wären die benötigten Schwungmassen bei 1500U/min enorm groß ...

Ansonsten stimmen wir in unseren Technischen Ansichten ja gut überein. Ich schlage vor wir konzentrieren uns in diesem Thread wieder auf das Problem von DR_BIG - die Preise für die elektronische Drehzahlregelung FSK639D + Aktor ZD300P folgen vermutlich nächste Woche ...

Zitat von DR_BIG

Ich wollte euch aber fragen, ob ihr denn ein Fazit daraus ziehen könntet.
Welche Maßnahmen, denn sinnvoll sind für so ein Inselnetz!

Ein Schritt nach dem anderen - zuerst muss mal die Drehzahlregelung wieder funktionieren.

Du hast mal gesagt Dir steht lediglich ein Multimeter zur Verfügung - nun das ist vielleicht etwas dürftig ....

Ich schlage vor nach Lösung des Drehzahlreglerproblemes folgende Instrumente zur Diagnose in den Schaltschrank einzubauen :

- 3 Voltmeter , entweder 3 x 400V oder 3 x 230V (EUR 12,- pro Stück, 80x80mm, leider derzeit nicht lagernd) oder sogar beides
- 3 bis 4 Amperemeter (für jede Phase eines, eventuell für den Nullleiter eines) (EUR 12,- / Stk. und EUR 10,- / Stk. für die Stromwandler)
- ein Hertzmeter (EUR 17,70)
alle Preise excl. MwSt

mit Hilfe dieser Instrumente und ein paar Messungen kann man dann notdürftig Entscheiden welche weiteren Maßnahmen unter Umständen notwendig sind.

Zitat von DR_BIG

Ich bin eben ein Freund von Guerilla Engineering.
Das finde ich gut

Hier die Guerilla Engineering Mantras :
Guerrilla engineering at its finest : http://www.coultersmithing.com/OldStuff/CLAB/index.html

diesen "Regeln" möchte ich noch hinzufügen :
- So einfach wie möglich, aber so aufwändig wie notwendig.
- ein Design ist dann perfekt wenn es alle Anforderungen erfüllt und man nichts mehr weglassen kann.

Also nicht vorab unnötige Komponenten anbauen - zuerst das Problem mit dem Drehzahlregler lösen, dann sehen wir weiter ...

Zitat von DR_BIG

Was ich auf jeden Fall bräuchte, sind Stromwandler 50/5 A, die könnte ich schon mal in den Schrank einbauen.

Bitte denk dran das die Stromwandler eine Bürde benötigen - ohne Bürde gibt das Hochspannung am Wandlerausgang und es kracht ....
Wie auch immer, wenn Du welche brauchst, die habe ich auf Lager zu EUR 10,10 / Stk. (excl. MwSt)

Zitat von DR_BIG

ich habe aber noch eine Deif Multi-line2_GPU_Mk2 die möchte ich auch noch in denn Schrank einbauen.

Na das sieht doch gut aus. Ich kenne das Ding zwar nicht, aber nach kurzer Durchsicht dürfte das Ding alles anzeigen was Du brauchst (und mehr ...).