Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Szafy RackSzafy Rack
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Uruchomienie małej elektrowni wodnej

07 Paź 2010 20:11 6825 20
  • Poziom 9  
    Witam wszystkich forumowiczów. To mój pierwszy post na tym forum dlatego w razie pomyłki z wyborem miejsca tego tematu najmocniej przepraszam.

    Problem mój dotyczy malej elektrowni wodnej o mocy 22kW zasilanej turbiną francis`a. Nie będę tu poruszał sprawy mechanicznej (przełożenia, przenoszenia napędu itd.) bo tu akurat mam pewność, że jest ono policzone i zbudowanie zgodnie ze wzorami których nie brakuje w sieci i nie tylko a które mnie jako automatyka nie do końca interesują. Cały problem polega na tym, że zastosowany silnik CELMA 740 obr/min o mocy 22KW jest w stanie wyprodukować tylko 4kW gdzie w teorii taki silnik jest w stanie produkować moc taką jak jego znamionowa lub większa jeżeli jest przeciążony.

    W pierwszej fazie prób silnik był podłączony w gwiazdę, wtedy to produkował maksymalnie 4 kW mocy czynnej przy odpowiedniej ilości baterii kondensatorów. Bez względu na ilość wody( naturalnie przy zachowaniu tej minimalnej ilości potrzebnej do działania turbiny) silnik oddawał tą samą moc. Właściciel owej elektrowni(mocno zirytowany osiągami) zaczął szukać przyczyny. Po dłuższych poszukiwaniach znalazł informację, że silnik powinien pracować w trójkącie. Po przerobieniu szafy sterowniczej zaczęły się schody. Przy pierwszej próbie amperomierz wskazał prąd 110A gdzie znamionowy to 85 w tej konfiguracji. Przy baterii kondensatorów równej 10,5 KVar silnik oddawał ogromne ilości mocy biernej co jestem w stanie zrozumieć ale w momencie podłączenia baterii o wartości 22 kVar licznik nie wskazywał żadnej oddawanej energii a do tego bezpiecznik 100A na jednej z faz silnika rozprysnął się w drobny mak. Elektrownia ma za zadanie wpychać oddaną energię w stację 15kV.

    Tak w uproszczeniu wygląda moja sytuacja. Czy macie może jakieś sugestie do tego problemu? Ktoś może spotkał się z podobnym problemem?

    Dzięki z góry.
    Pozdrawiam!
  • Szafy RackSzafy Rack
  • Poziom 15  
    Witam !

    Proszę podać dokładnie parametry tego silnika, podejrzewam iż w Y pracuje na 690 V a w D na 400 V ? Bo jeśli w Y pracuje na 400V a w D na 230V to wszystko jasne, silnik zamiast oddać energie dodatkowo ją pobrał z sieci i stąd ten wybity bezpiecznik. Odnośnie silnika asynchronicznego pracującego jako prądnica ważne są obroty, może po prostu energia z turbiny ich nie zapewnia, proszę napisać jakie obroty są na wale silnika. Wspólnie pomyślimy w czym leży problem.

    Pozdrawiam !
  • Poziom 32  
    A tak wlasciwie jesli jest to silnik synchroniczny to gdzie tu synchronizacja z siecia jesli ma on 740obr/min? To dawalo by cos ok. 48,3Hz.
  • Szafy RackSzafy Rack
  • Poziom 15  
    ten silnik jest asynchroniczny.
  • Poziom 9  
    Zgadza się. Silnik w Y pracuje na 400V a w D na 230 wg. jego tabliczki znamionowej. Nominalnie ma on 750 obr./min a turbina jest w stanie go rozpędzić do 752-753 obr./min. Tak tez myślałem, ze z takimi parametrami nie może on pracować w D pytanie tylko dlaczego w Y oddaje tylko 4kW skoro posiada 22kW. Moim zdaniem faktycznie powinien być tam zastosowany silnik pracujący na 690V w Y i 400V w D wtedy to po załączeniu go w D zacznie oddawać swoją nominalna moc. Czy się mylę i czy jest jakaś alternatywa po za wymianą sinika? Sam projekt tworzył człowiek zajmujący się projektowaniem elektrowni wodnych dlatego też doszedłem do wniosku, że nie powinienem podważać jego decyzji ale zaczynam się powoli zastanawiać nad jego kompetencjami. Najbardziej nurtuje mnie pytanie jakim cudem taki system (silnik połączony w Y)działa w innych elektrowniach?

    Teraz przynajmniej już jestem pewien, ze połączenie go w D nie było zbyt mądrym posunięciem z mojej strony.
  • Poziom 21  
    Obroty turbiny są za niskie.
    Maszyna asynchroniczna stosowana jako prądnica będzie mieć charakterystykę "lustrzaną" w stosunku do pracy silnikowej.
    Skoro silnik 22kW ma obroty pełnej mocy 740obr./min. to z tego wniosek,
    że jest 8-biegunowy i obroty synchroniczne to 750obr./min.
    Poślizg roboczy wynosi więc 10obr./min.
    Czyli pełną moc powinien oddać przy 760obr./min.
  • Poziom 15  
    Witam !

    I wszystko jasne, dlatego zapytałem o obroty na wale silnika (w zasadzie prądnicy ;) ). Oczywiście mosfetkiler ma racje obroty są zbyt niskie, spróbuj jeśli sie da zestroić turbinę tak by dawała większe obroty

    Pozdrawiam.
  • Poziom 9  
    Dzięki wielkie! Właśnie jutro się tam wybieram. Napiszę co się stało jeżeli uda się podnieść obroty.

    Pozdrawiam!
  • Poziom 21  
    Witam
    Absolutnie silnik asynchroniczny 3-faz. z uzwojeniem w gwiazdę na 400 V nie może być połączony w trójkąt do współpracy z siecią 3-faz 400/230V . Przyczyna zbyt małej mocy to zbyt niskie obroty. Obroty silnika asynchronicznego pracującego jako generator muszą być ponad synchroniczne . Przy prędkości o 10 % wyższej moc oddawana będzie wyższa od mocy znamionowej silnika. Nie może być znacznie wyższa ponieważ nastąpi przeciążenie i uszkodzenie uzwojeń . Nie należy zapomnieć o połączeniu punktu neutralnego uzwojeń silnika (generatora) połączonego w gwiazdę i uziemieniu szyny PEN .Rezystancja uziomu roboczego poniżej 5 omów. Ponadto trzeba dokładnie rozeznać sprawę kompensacji mocy biernej i zabezpieczenia przed wzrostem napięcia po zaniku napięcia (możliwy skok napięcia nawet do 800 V) Na forum www.mew.pl i w necie można się zapoznać z tym tematem. Rozumiem że przyłączenie do sieci energetycznej jest uzgodnione z Zakładem Energetycznym. Pozdrawiam
  • Poziom 9  
    Walczymy z obrotami aktualnie. Na razie nie ma rewelacji. Elektrownia jest już odebrana i wpięta w sieć. Nie wiem ile w tym prawdy ale właściciel po konsultacjach otrzymał wiadomość, że nie można rozpędzić silnika do 760 obr./min gdzie znamionowe to 740 ponieważ sieć będzie te obroty nadawać. Mi akurat wydaje się, że wręcz trzeba aby silnik zaczął generować. Informację o podniesieniu obrotów przekazałem myślę, że w przyszłym tygodniu na silnik zostanie założone nowe koło (poprzednie było 2cm za duże) i zobaczymy co się stanie. Po sobotnich próbach uzyskałem 4,7kW mocy przy obrotach 753/min. Jak tylko dostanę informację o wymianie koła jadę tam na kolejne próby. Napiszę co się wydarzyło.

    Dziękuję za zainteresowanie i odpowiedzi.
    Pozdrawiam!!
  • Moderator
    OK. Czekamy na informacje.
  • Poziom 15  
    Witam!

    Nie rozumiem tej wypowiedzi do końca, sądzę że nie będzie nadawać tych obrotów, sieć stara się nadawać obroty synchroniczne czyli w tym wypadku 750 obr/min. wszystko poniżej - praca silnikowa, wszystko powyżej praca prądnicowa.
    Pozostaje czekać na koło pasowe.

    Pozdrawiam.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 36  
    myszaF2 napisał:
    Elektrownia jest już odebrana i wpięta w sieć.
    Gdybym nie wiedział, że w całej tej ekozabawie na wstępie chodzi o dotacje i moc zainstalowaną a nie faktycznie oddawaną (takie przepisy unijne) to bym się dziwił...
  • Poziom 21  
    Witam
    Autor w pierwszym poście podał informację o połączeniu uzwojeń generatora w trójkąt . Nie dość że spowodowało to znaczny wzrost natężenia prądu to powstało zagrożenie porażeniem . Ponieważ uzwojenie generatora w takim przypadku nie jest połączone z szyną PEN sieci elektroenergetycznej nn.
    Sieć zasilająca nadaje obroty silnikowi asynchronicznemu pomniejszone o poślizg.
    Bez poślizgu silnik asynchroniczny nie będzie pracował. Natomiast przy pracy prądnicowej i prędkości synchronicznej generator asynchroniczny nie wytworzy prądu .Tylko prędkość ponad synchroniczna generatora może to spowodować.
    Po podwyższeniu obrotów generatora należy kontrolować natężenie prądu oddawanego przez generator. Powinno być też zainstalowane zabezpieczenie przeciążeniowe ponieważ przy wyższym stanie wody moc turbiny się zwiększy, chyba że moc silnika jest większa od mocy turbiny wodnej.. Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    Witam. "Chlebu z tej mąki nie będzie" :) Należy zmierzyć obroty jałowe turbiny, tzn obroty które osiąga wał turbiny bez żadnego obciążenia, przy maksymalnej wodzie i maksymalnym piętrzeniu. Około 65% tych obrotów to są obroty które pozwalają na uzyskanie maksymalnej mocy turbiny. Trzeba tak dobrać przekładnię aby obroty turbiny o których piszę (nazwijmy je ROBOCZE), współgrały z obrotami nadsynchronicznymi silnika + poślizg pasa (jeżeli taka jest przekładnia). Podsumowując mój francis ma 120 l/min obrotów rozbiegowych, więc przekładnia jest tak dobrana że turbina obciążona silnikiem ma około 70 l/min.
    Podsumowując, problem jest w źle dobranej przekładni. Pozdrawiam.
  • Poziom 20  
    zawszy
    "120 l/min obrotów rozbiegowych" - co to jest za jednostka :!: Jeśli starasz się komuś pomóc to używaj właściwych jednostek.
  • Poziom 10  
    Przepraszam jezeli nieprecyzyjnie się wyraziłem i kolega miał problem ze zrozumieniem. Chodziło mi oczywiscie o obroty rozbiegowe turbiny, w moim przypadku 120 l/min.
    Pozdrawiam :)
  • Poziom 20  
    zawszy

    "l/min" nie jest jednostką prędkości obrotowej tylko przepływu! (litrów na minutę).
    Prędkość obrotową możesz wyrażać w: [obr/min], [Hz], [rad/sek] a nie w litrach na minutę!?
    Czyżby twój generator się kręcił 120 litrów na minutę?
  • Poziom 10  
    Ok, wobec tego wszędzie tam gdzie napisałem l/min należy rozumieć obr/min, i takiej jednostki będę używał w przyszłości :)
  • Poziom 9  
    Witam po dlugiej bardzo przerwie na forum wracam z takowa informacja: Przelożenie bylo zle dobrane (nie wiem w jakim stopniu zle) dodatkowo turbina miala nie do konca dobrze ustawiona kierownice ktorej z reszta nie dalo sie ruszyc.Generalnie turbina i caly osprzet bedzie remontowany i sam jestem ciekawy cuz z tego wyjdzie.Niestety na chwile obecna nie jest to juz temat ktorym sie zajmuje natomiast wiem ze remont ma byc zakonczony na koncu lutego wiec jesli kogos interesuje jakie sa rezultaty oraz jak ona pracuje po remoncie oraz co bylo zle chetnie napisze.Pozdrawiam i dziekuje za zainteresowanie.