blackout -wyjaśnienie - nagłe wyłączenie wszystkich odbiorników

Ostatnio modne jest żeby wyłączać prąd na godzinę że niby w celu oszczędności energii. Czytając komentarze niektórzy wypowiadają się że to może grozić rozsynchronizowaniu generatorów.
Czy mógłby mi ktoś w prostych słowach wyjaśnić czemu nagłe wyłączenie odbiorników grozi rozsynchronizowaniu generatorów??

Tutaj będziesz mógł sprawdzić jak akcja wpłynie na KSE, znaczy jak nie wpłynie. Rok temu nie wpłynęła...

Nie mniej, gdyby akcja miała na prawdę poważny rozmach mogłoby być niefajnie.
Gwałtowne odciążenie systemu, a później jego dociążenie nie jest zbyt "zdrowe" bo układy regulacji mają pewną bezwładność i nie zareagują natychmiast.

Mądrale, którzy wymyślają takie głupoty, jak wyłączanie na 1 godzinę energii elektrycznej po to, aby - niby - poprawić kondycję naszej planety, powinni przez tą godzinę zbierać śmieci po polach i lasach. Skutek dla Ziemi byłby na pewno lepszy...

Setel wrote:

Mądrale, którzy wymyślają takie głupoty, jak wyłączanie na 1 godzinę energii elektrycznej po to, aby - niby - poprawić kondycję naszej planety, powinni przez tą godzinę zbierać śmieci po polach i lasach. Skutek dla Ziemi byłby na pewno lepszy...

No najpierw wyłączą a potem włączą i planeta wybuchnie jak Melmac bo włączyli maszynki do golenia i je...o o to co nam szykują ekolodzy.

Nie po to wymyślili to badziewie by oszczędzić środowisko tylko po to by się wylansować na tle uległych bezmózgich kretynów.
Przecież elektrownia gwałtownie nie zmniejszy podawania opału do pieca -kotła. By co kolwiek osiągnąć trza by tak zaoszczędzić energię i ograniczyć jej zapotrzebowanie by całkowicie wyłączyć blok. Mówię o wyłączaniu a ciągle mówią że energii jest za mało i trza budować atomówkę.
Żyjemy w czasach coraz mniej prądożernych urządzeń a ciągle jest niedostatek energii.
Nie wiem ktoś nas robi chyba w dobrego balona.

Zaś co do generatorów to nie wiem, ale wydaje mi się gwałtowne obciążenie sieci poprzez przywrócenie poboru zasilania może chwilowo stworzyć obciążenie w sieci takie że turbina przysiądzie na obrotach to by też zaburzyło częstotliwość. Tak jak w starszych autach silnik pracuje na jałowych masz włączone światła i obroty są stabilne i teraz włącz ogrzewanie szyby czy opuść szyby. W mojej Kasi na sekundę przysiadają lekko obroty czyli alternator zostaje obciążony mocniej oddziałują siły magnetodynamiczne i wytwarza się opór w obrocie wirnika a to wpływa na silnik.
To taka moja spekulacja i domysły.

zdzisiek1979 wrote:

To taka moja spekulacja i domysły.

Słuszne domysły. W skali mikro i makro obowiązują te same prawa fizyki.
Trzymając się porównań motoryzacyjnych - jadąc samochodem trzymasz na ileś wciśnięty gaz i nim regulujesz (lub tempomat) moc generowaną przez silnik.
Teraz co się dzieje gdy koło traci przyczepność, albo sprzęgło, albo wyskoczy bieg lub ukręci się półośka, a Ty przez chwilę nadal wciskasz gaz...?

Zdzisiu,
Jeśli generator jest zbyt mocno obciążany to spadają mu obroty a co za tym idzie częstotliwość:

n=(60*f)/p

n - obroty
f - częstotliwość
p - liczba par biegunów generatora

Odciążenia dokonuje automatyka SCO (samoczynne częstotliwościowe odłączanie). W przypadku obniżenia częstotliwości do wartości ustalonej przez ZE następuję wyłączenie danych pól liniowych rozdzielni 15kV aż do odciążenia generatora.
Dodatkowo sam generator jest wyposażony w szereg zabezpieczeń m.in. podczęstotliwościowe, które odłącza generator od sieci przy zbyt niskiej częstotliwości w skutek której mogłoby dojść do rezonansu mechanicznego i zniszczenia łopatek turbiny oraz pogorszenie parametrów pracy urządzeń pomocniczych generatora.

Blackout w KSE dla obsługi elektrowni czy elektrocepłownii to spore wyzwanie, które może przebiegać wg różnych scenariuszy w zależności czy bloki zostają wyłączone czy przechodzą na potrzeby własne lub tylko ich część. Dodam, że przełączenia rozdzielni są skomplikowane a trzeba działać szybko bo w przypadku wyłączenia generatorów prąd do zamykania i otwierania wyłączników i odłączników jest pobierany z baterii akumulatorów. W skrajnych przypadkach korzysta się z agregatów prądotwórczych.

Kotły w trakcie blackoutu mogą przejść na pracę na stację redukcyjno-schładzającą (jeśli taka jest) w przypadku gdy turbina wyleci sieci a zasilanie w energię elektryczną kocioł posiada z innego bloku, który przeszedł na potrzeby własne. Gdy takiej stacji nie ma to kocioł jest wyłączany i rozprężany. Rozpalenie kotła ze stanu zimnego to kwestia kilkunastu godzin a nawet paru dni.

Poczytaj artykuły w załączniku.

Wiem że ekolodzy to debile ale dajmy na razie im spokój.
Rozpatrzmy zjawisko wyłączenia wszelakich odbiorników w dużym stopniu albo nawet w 100% na dwie sytuacje:
1) W dużym stopniu lub nawet w 100% nagle są wyłańczane odbiorniki na jakiś dłuższy czas.
Czy w takiej sytuacji coś złego może sie stać generatorom? (generatory dalej chodzą pełna parą a jedynie wystapił nagły spadek zapotrzebowania)

2) Następuje nagłe włączenie dużych ilości odbiorników lub nawet 100% wczesniej wyłączonych odbiorników.
Co teraz sie dzieje??

==================
Właśnie w takich dwóch sytuacjach mnie to interesuje, czy obie sytuacje sa niebezpieczne czy tylko ta druga??

Ad 2 - KSE jest w pewnym zakresie przystosowany do przeciążeń. Skrajnymi przeciążeniami są zwarcia, którym towarzyszą ekstremalne zjawiska, ale ich skutki są przewidywalne i policzone.

Ad 1 - Nagły "zrzut" mocy zapotrzebowanej jest zjawiskiem odwrotnym do przeciążenia lub zwarcia, choć nie mniej niebezpiecznym.
Najpierw napięcia idą ostro w górę, bo zaczepy transformatorów ustawione na aktualne obciążenie nie zdążą się przestawić natychmiastowo.
W skrajnych przypadkach turbiny przyspieszą obroty - patrz porównanie z postu #5

Zanim weszły niestabilne OZE na wielką skalę i jakieś "godziny dla ziemi" problem nie istniał.
Ale póki co, nie ma się czym martwić - mrówka nie zgwałci słonia...

Quote:

mrówka nie zgwałci słonia

Nie wiadomo w dzisiejszych czasach wszystko możliwe.

Quote:

W skrajnych przypadkach turbiny przyspieszą obroty - patrz porównanie z postu #5

W przypadku nagłego wyłączenia obciążenia: Turbiny generatora przyspieszą a wiec zwiększy się częstotliwość (ponad 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie generatora oraz wzrost napięcia spowodowane wzrostem częstotliwości.
W przypadku nagłego włączenia obciążenia: Turbiny generatora zwolnią a wiec zmniejszy się częstotliwość (poniżej 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie
generatora oraz spadek napięcia spowodowane spadkiem częstotliwości.
Dobrze rozumie???

@bombaatomowa2: Jeżeli generatory stracą synchronizację z resztą sieci, to napięcie jest jednym z mniejszych problemów....

bombaatomowa2 wrote:

W przypadku nagłego wyłączenia obciążenia:

Generatory są wyposażone w szereg zabezpieczeń, regulatory napięcia i obrotów. Przy zmniejszaniu obciążenia aparatura ta, operatorzy turbo zespołu (turbina + generator) i elektryk w nastawni dostosowują parametry jego pracy tak aby utrzymać generator w sieci. Jeśli się to nie uda (brak synchronizacji generatora z siecią) to generator wypada z sieci przez zabezpieczenia i może przejść na potrzeby własne elektrowni lub zostaje wyłączony.

bombaatomowa2 wrote:

W przypadku nagłego włączenia obciążenia:

Kiedy obciążenie (prąd stojana) wrasta to obsługa zmniejsza prąd wzbudzenia (wirnika) aby odciążyć generator do parametrów zgodnych z DTR-ką. Kiedy to nie pomaga to zaczynają działać zabezpieczenia a w wyniku ich działania generator może pracować na potrzeby bloku lub zostaje wyłączony. Przed każdorazowym włączeniem generatora do sieci należy go z nią zsynchronizować.

remik_l wrote:

Kiedy obciążenie (prąd stojana) wrasta to obsługa zmniejsza prąd wzbudzenia (wirnika) aby odciążyć generator do parametrów zgodnych z DTR-ką.

Aby zmniejszyć moc czynną wytwarzaną przez generator należy zmniejszyć moc dostarczaną na wale a nie zmniejszać wzbudzenie. Wielkością prądu wzbudzenia reguluje się wytwarzaną moc bierną, a zmniejszanie wzbudzenia przy dużym obciążeniu to prosta droga do wypadnięcia z synchronizmu.

Panowie wiem że jest dużo zabezpieczeń itd. ale tak jak mówiłem zostawmy to i zajmijmy sie tak jak by nie było tych zabezpieczeń i tylko tak teoretycznie rozważmy to:

W przypadku nagłego wyłączenia obciążenia: Turbiny generatora przyspieszą a wiec zwiększy się częstotliwość (ponad 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie generatora oraz wzrost napięcia spowodowane wzrostem częstotliwości.
W przypadku nagłego włączenia obciążenia: Turbiny generatora zwolnią a wiec zmniejszy się częstotliwość (poniżej 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie
generatora oraz spadek napięcia spowodowane spadkiem częstotliwości.
Dobrze rozumie???

Skan z DTR-ki generatora TGHW-63.

Potrzebuję tylko od Was potwierdzenia (TAK lub NIE), czy dobrze rozumie?

Remik, wszystko się zgadza. Tak jak pisałem, obniżenie prądu wzbudzenia powoduje obniżenie generowanej mocy BIERNEJ. Za tym idzie wzrost współczynnika mocy (ta sama moc czynna, mniejsza moc bierna = wzrost cosφ) i obniżenie prądu stojana. Ale można to robić tylko w pewnym zakresie, twórca DTR zastrzega żeby uważać na wypadnięcie z synchronizmu, można nawet przeciążyć byleby nie wypaść z pracy. Żeby obniżyć moc czynną trzeba zmniejszyć moc dostarczaną na wale. To zresztą logiczne, moc mechaniczna dostarczana na wał musi zostać oddana w postaci mocy elektrycznej, albo maszyna utraci "równowagę statyczną".

bombaatomowa2 wrote:

W przypadku nagłego wyłączenia obciążenia: Turbiny generatora przyspieszą a wiec zwiększy się częstotliwość (ponad 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie generatora oraz wzrost napięcia spowodowane wzrostem częstotliwości.

Co Ty z tą częstotliwością? Napięcie i częstotliwość to dwie różne rzeczy. W przypadku nagłego wyłączenia obciążenie nastąpią niekontrolowane przepływy w sieci, grożące przeciążeniem i awaryjnymi wyłączeniami poszczególnych elementów sieci. W skrajnym przypadku wydzielenie się wyspy, utratę synchronizmu i dalsze wyłączenia na zasadzie kostek domina. Poskładanie tego do kupy może zająć wiele godzin a nawet dni. Tak jak już ktoś pisał większość elektrowni nie jest w stanie się sama uruchomić bez dopływu energii z zewnątrz, potrafią to zrobić tylko elektrownie wodne, dlatego są one bardzo ważnym elementem systemu. Zabawy w jednoczesne wyłączanie dużych mocy to igranie z ogniem.

To inaczej zapytam:
Pomnijmy system elektroenergetyczny. Powiedzmy mamy pojedynczy generator w laboratorium z obciążeniem. I czy teraz :

W przypadku nagłego wyłączenia obciążenia: Turbiny generatora przyspieszą a wiec zwiększy się częstotliwość (ponad 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie generatora oraz wzrost napięcia spowodowane wzrostem częstotliwości.

W przypadku nagłego włączenia obciążenia: Turbiny generatora zwolnią a wiec zmniejszy się częstotliwość (poniżej 50hz) czyli nastąpi rozsynchronizowanie
generatora oraz spadek napięcia spowodowane spadkiem częstotliwości.

Dobrze rozumie??? (wiem ze w systemie energetycznym jest pełno zabezpieczeń itd, ale mi tylko chodzi o zasadę działanie pojedynczego generatora)

bombaatomowa2 wrote:

Powiedzmy mamy pojedynczy generator w laboratorium z obciążeniem. I czy teraz (...)nastąpi rozsynchronizowanie generatora

Jeżeli masz jeden generator to z czym on ma być zsynchronizowany?

Inaczej zadam pytanie. Powiedzmy że mamy "teoretyczny" bardzo ale to bardzo uproszczony system energetyczny, bez wszelakich zabezpieczeń i jest to system bardziej lokalny (np. tylko jedno województwo) Elektrownia z generatorem i STAŁE obciążenie pod dane województwo. Póki wszystko działa dobrze wtedy wszystko jest ok. Ale zaczynamy sie "bawić" :
- odłączamy całe obciążenie: I wtedy generator wypada z synchronizmu, wzrasta częstotliwość i napięcie??

- do stałego obciążenia dokładam drugie tyle kolejnego obciążenia: I wtedy generator nie wyrabia, maleje jego prędkość obrotowa a wiec częstotliwość i napięcie ??

===
Dobrze rozumie te dwie sytuacje??

bombaatomowa2 wrote:

Elektrownia z generatorem i STAŁE obciążenie pod dane województwo(...)I wtedy generator wypada z synchronizmu

Kolego, Ty nadal nie rozumiesz czym jest synchronizm.
Cały czas piszesz o jednym generatorze. Z czym ten generator ma się synchronizować? Z odbiornikami???
O synchronizacji można mówić, gdy do sieci przyłączone są conajmniej dwa generatory i to one są zsynchronizowane względem siebie - czyli pracują z tą samą prędkością obrotową i generują napięcia w tej samej fazie.
"Wypadnięcie z synchronizmu" generatora to utrata tej właśnie "łączności" z innymi generatorami.

Nie wiem już jak Ci to bardziej łopatologicznie wytłumaczyć.

Zobacz:
http://zseii.edu.pl/archive/dydaktyka/maszyny/rownol_masz_synchr.htm
http://home.agh.edu.pl/~dybowski/gener_siec/generator.swf

Może to źle zapytałem. Zsynchronizowanie w przypadku jednego generatora miałem na mysli prace przy częstotliwości 50Hz. Tak to potraktuj w uproszczeniu. I teraz odpowiedz mi na pytanie z poprzedniego posta.
Chodzi mi tylko o podstawowa rzecz zachowania sie generatora podczas nagłego odłączenia stałego obciążenia i podczas podpięcia dużo zwiększonego obciążenia niż zawsze. Tylko to chce wiedzieć.

bombaatomowa2 wrote:

Chodzi mi tylko o podstawowa rzecz zachowania sie generatora podczas nagłego odłączenia stałego obciążenia i podczas podpięcia dużo zwiększonego obciążenia niż zawsze. Tylko to chce wiedzieć.

Przy zwiększaniu obciążenia generator będzie miał tendencję do zmniejszania obrotów. Żeby je utrzymać, trzeba mu dostarczyć więcej mocy mechanicznej na wale. Analogicznie przy zmniejszeniu obciążenia będzie chciał przyspieszać, więc żeby nie przyspieszał, zmniejszasz moc na wale.

Generator to "przetwornik" energii jak każdy inny. Dostarczasz mu energię w jednej postaci (tu mechanicznej) i z drugiej strony odbierasz w innej (tu elektrycznej). To co mu dostarczasz z jednej strony, z drugiej odbierasz w tej samej ilości (pomniejszonej o straty).
Więc nie możesz:
a. mniej dostarczać i więcej odbierać, bo cudów nie ma - byłoby to perpetuum mobile,
b. więcej dostarczać i mniej odbierać, bo nadmiar energii gdzieś trzeba rozproszyć - w postaci energii cieplnej (pożar) lub mechanicznej (generator wylatuje na orbitę).

kpp_jacek wrote:

Czy pracę alternatora samochodowego (jako generatora) możemy jakoś "przełożyć" na ten temat?

Można, było w poście #4
Z tym, że moc alternatora nie jest porównywalna do mocy silnika samochodu.
W turbozespołach turbina (czyli silnik) ma moc taką samą jak generator.

zbich70 wrote:

bombaatomowa2 wrote:

Chodzi mi tylko o podstawowa rzecz zachowania sie generatora podczas nagłego odłączenia stałego obciążenia i podczas podpięcia dużo zwiększonego obciążenia niż zawsze. Tylko to chce wiedzieć.

Przy zwiększaniu obciążenia generator będzie miał tendencję do zmniejszania obrotów. Żeby je utrzymać, trzeba mu dostarczyć więcej mocy mechanicznej na wale. Analogicznie przy zmniejszeniu obciążenia będzie chciał przyspieszać, więc żeby nie przyspieszał, zmniejszasz moc na wale.

Generator to "przetwornik" energii jak każdy inny. Dostarczasz mu energię w jednej postaci (tu mechanicznej) i z drugiej strony odbierasz w innej (tu elektrycznej). To co mu dostarczasz z jednej strony, z drugiej odbierasz w tej samej ilości (pomniejszonej o straty).
Więc nie możesz:
a. mniej dostarczać i więcej odbierać, bo cudów nie ma - byłoby to perpetuum mobile,
b. więcej dostarczać i mniej odbierać, bo nadmiar energii gdzieś trzeba rozproszyć - w postaci energii cieplnej (pożar) lub mechanicznej (generator wylatuje na orbitę).

I o taką odpowiedź mi chodziło.
Fajnie by było jak by kolega sie wypowiedział i w tym temacie na ostatnie moje pytanie: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3011386.html