Synchronizacja generatorów -- jak to si

Witam!

W wyniku pewnej dyskusji zrodziło się w moim umyśle następujące pytanie...

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 całkiem spory.

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?

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!

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

Prosta zasada regulacji - zawor bardziej otworzyc :-)

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 :-)

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

J.

Daniel Jaworski napisał(a):

Daj maila to Ci wyślę trochę materiałów na ten temat :-)

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

Ja tez poprosze! snipped-for-privacy@fran.pl

badworm wrote: [ciach]

Mój mail: snipped-for-privacy@poczta.fm

Pozdrawiam!

Użytkownik "badworm" napisał >

spakuj w jakis zip i umiesc na swojej stronce :)

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....

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.

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

Ale nie popłyną, po to są zabezpieczenia.

MuNiO napisał(a):

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.

Robert J. napisał(a):

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 :-)

Użytkownik "badworm" snipped-for-privacy@post.pl napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@badworm.pl...

opisz troche bo sam jestem ciekaw jak to sie robi

Użytkownik "MuNiO" snipped-for-privacy@NOSPAMwp.pl napisał w wiadomości news:eb8c81$824$ snipped-for-privacy@atlantis.news.tpi.pl...

Rzuć okiem:

Dnia Mon, 07 Aug 2006 21:21:14 +0200, badworm napisał(a):

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

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.

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

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

Robert J. napisał(a):

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.

Daniel Jaworski napisał(a):

Żeby nie rozsyłać 5 razy:

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

Sciagnione blyskawicznie, podziekowane ogromnie!