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

Praca równoległa generatora z transformatorem

_Wojciech_ 05 Mar 2008 13:41 4149 20
  • #1 05 Mar 2008 13:41
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Witam!

    Mam takie zagadnienie: jest generator metanowy, który zasila pewną instalację przemysłową. Kłopot w tym, że produkuje za mało mocy. W dodatku czasami nie produkuje w ogóle. Trzeba zasilić się równolegle z dodatkowego transformatora.

    Pytania:
    1. Jakie muszą być warunki na równoległą pracę generatora (metanowego) z transformatorem?
    2. Należy zapewnić następujący rozkład poboru mocy (regulowany automaycznie):
    2.1 Generator wykorzystujemy w 100%.
    2.2 Brakującą moc pobieramy z transformatora.
    3. Na jakiej zasadzie odbywa się regulacja poboru mocy z generatora, dla zapewnienia warunku z punktu 2?
    4. Które rozwiązanie (rysunek wariant 1, 2) jest lepsze?

    Pozdrawiam!

    0 20
  • Relpol
  • #2 05 Mar 2008 18:00
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Jakie napięcie właściwie posiada ten generator 6kV czy 0.4kV?

    1
  • #3 05 Mar 2008 18:04
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Trochę nieprecyzyjnie napisałem.
    Ten generator jeszcze fizycznie nie istnieje :) Dopiero ma być. To jest właśnie jedno z pytań. ja właśnie chciałbym wiedzieć, czy lepiej kupić generator 6kV i trafo 6/0,4kV a potem łączyć równolegle dwa transformatory (po stronie 0,4kV) czy kupić generator 0,4kV i bezpośrednio połączyć go z transformatorem.

    0
  • #4 05 Mar 2008 21:09
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Na transformatorze będziesz miał dodatkowe straty. Jeżeli będziesz posiadał generator o napięciu 0.4kV to wpinasz go według wersji 2. Natomiast jak kupisz generator 6kV to najlepiej wpiąć go przed transformator do sieci 6 kV. Musisz tylko pamiętać aby był zgodny kierunek wirowania wektorów faz i częstotliwość ta sama.

    0
  • Relpol
  • #5 05 Mar 2008 21:14
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Prawdę mówiąc liczyłem na coś więcej :)
    To są rzeczy z książki do technikum.
    Mnie interesuje bardziej co podać w wymaganiach ofertowych do generatora, tzn. jaki synchronizator, jaka moc zwarcia, itd. itd. Niestety nie siedzę w temacie generatorów a czas nagli.

    0
  • #6 05 Mar 2008 21:39
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Cytat:
    Pytania:
    1. Jakie muszą być warunki na równoległą pracę generatora (metanowego) z transformatorem?


    Ta sama częstotliwość, takie same wartości skuteczne napięć, zgodny kierunek wirowania faz.

    Cytat:
    2. Należy zapewnić następujący rozkład poboru mocy (regulowany automaycznie):
    2.1 Generator wykorzystujemy w 100%.
    2.2 Brakującą moc pobieramy z transformatora.


    Jeżeli generator jest wykorzystywany w 100% to jest energia pobierana tylko z niego. W przypadku gdy generator produkuje mniej mocy to kompensacja jest dokonywana poprzez sieć. Natomiast gdy generator produkuje moc większą jak aktualnie jest potrzebna w odbiornikach to energia jest przekazywana do sieci.

    Cytat:
    3. Na jakiej zasadzie odbywa się regulacja poboru mocy z generatora, dla zapewnienia warunku z punktu 2?


    Chyba raczej mocy dostarczanej z generatora. Im więcej gazu w turbinie gazowej to większy moment dostarczony na wał, a z tego wynika większa moc. Moc bierną oddawaną reguluje się wartością prądu wzbudzenia.

    0
  • #7 05 Mar 2008 21:54
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Najbardziej interesuje mnie punkt 3: jak to jest regulowane? Wiem, że prądem wzbudzenia ale konkretnie jak? Wg mnie to powinno być coś takiego:
    1. Mierzymy prąd wyjściowy z generatora.
    2. Jeśli jest mniejszy niż maksymalny możliwy, to zwiększamy prąd wzbudzenia.
    3. jeśli osiągnęliśmy prąd wyjściowy maksymalny, to dalej nie zwiększamy prądu wzbudzenia.
    4. I znowu punkt 1.
    Z grubsza chyba to tak wygląda?
    Tylko teraz chciałbym zobaczyć przykład jakiegoś konkretnego regulatora, który realizuje coś takiego. Bo oczywiście nie mam zamiaru bawić się w technikę regulacji ale chciałbym poczuć problem, żeby świadomie zadawać pytania np. fachmanom z Deutza, czy Pro 2 (takie firmy rozpatruję na dostawców).

    Dodano po 3 [minuty]:

    jeszcze jedno: w zasadzie z generatora pobiera się moc pozorną. Mam rację? Tzn. mówiąc "po chłopsku" określony prąd pod ustalonym napięciem (np. te 400V). Ilość wypływającego z generatora prądu reguluje się prądem wzbudzenia tego generatora, a tak od fizycznej strony poprzez zmiany prądu wzbudzenia nieznacznie podnosi się (obniża) napięcie na wyjściu generatora aż do osiągnięcia zadanego poboru prądu. Tak to jest?

    0
  • #8 05 Mar 2008 22:09
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Składowa czynna prądu pobieranego z generatora jest tym większa im większa jest moc obciążenia a tę zwiększamy poprzez dostarczenie jej na wał. Prądem wzbudzenia regulujemy moc bierną oddawaną przez generator. W twoim przypadku generator pracuje na tzw. sieć sztywną to znaczy że nie jest w stanie zakłócić jej parametrów (napięcie częstotliwość).

    Poczytaj to:
    http://zoise.wel.wat.edu.pl/studenci/Material...owanie/Pradnica_synchroniczna_WEL_student.pdf

    0
  • #9 06 Mar 2008 09:40
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Ja to wszystko rozumiem ale cały czas nie wiem najważniejszego: jak to się dzieje, że z generatora jest pobierane ok. 100% jego możliwości, a tylko niedobór z sieci. A nie odwrotnie. Bo chcę uniknąć sytuacji, w której generator będzie niewykorzystany a cała energia pobierana bedzie z sieci.

    Dodano po 41 [minuty]:

    Z sieci, czyli tego transformatora 2MVA

    0
  • #10 06 Mar 2008 13:06
    stomat
    Specjalista elektryk

    No jeżeli generator będzie produkował maksymalną moc to będzie ona z niego pobierana. Musi być, innej możliwości nie ma. Jeżeli obok jest odbiór energii to nie będzie tak że energia z generatora popłynie do sieci a tym samym przewodem w drugą stronę popłynie energia z sieci do odbioru. Generator trzeba po prostu obciążyć dając odpowiednio dużą moc mechaniczną na wał.

    0
  • #11 06 Mar 2008 20:58
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Ale dalej mnie nie rozumiecie :)
    Powiedzmy, że potrzeba 1,3MW. Ja pytam JAK TO ROBI UKŁAD REGULACJI PRĄDU WZBUDZENIA, ŻE Z GENERATORA PŁYNIE 1MW A Z TRAFOKA 0,3MW?
    Bo niby dlaczego nie ma być odwrotnie?
    Rozumuję tak, że na generatorze jest troszeczkę wyższe napięcie (regulowane prądem wzbudzenia) niż na transformatorze (przez analogię np. do alternatora samochodowego).
    Mam rację?

    0
  • #12 06 Mar 2008 21:33
    robebi78
    Poziom 13  

    Witam
    Wzbudzeniem regulujesz tylko moc bierna (pojemnosciowa lub indukcyjna). Moc czynna zalezna jest od mocy dostarczonej do turbiny. Im wiecej pary doplywa do turbiny tym wiecej mocy produkuje generator. Po dokonaniu synchronizacji generatora z siecia poprzez transformator blokowy nastepuje przeplyw brakujacej mocy do odbioru. W przypadku produkcji wiekeszej niz zapotrzebowanie nastepuje oddawanie mocy do systemu. Blok generator-transformator jest laczony rownolegle z systemem.

    0
  • #13 06 Mar 2008 23:17
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    No dobrze ale jak generator wymusza przepływ prądu właśnie z niego? Fizycznie musi mieć wyższe napięcie niż to z transformatora.
    Cały czas nie rozumiem rozpływu mocy: generator - transformator. A pytam, bo wszystko po to, żeby obciązyć maksymalnie generator a jak najmniej pobierać z transformatora. Wiadomo z generatora jest "za darmo" a z trafoka trzeba płacić :)
    Na rysunku starałem się oddać o co mi chodzi.

    1
  • #14 06 Mar 2008 23:19
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Aha jeszcze dodam, że rozdzielnia po stronie 0,4kV nie będzie podłączona do rzadnego systemu publicznego, po prostu będzie zasilać kilkadziesiąt odbiorników typu pompy, sprężarki, itp.
    Ideałem byłoby gdyby cała moc pobierana byłą z generatora. Jednak moc zainstalowana urządzeń na odpływach jest wyższa i musi być dodatkowy dopływ z trafo.

    0
  • #15 06 Mar 2008 23:51
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Tak działa to jak alternator bo to przecież ta sama maszyna. Tylko jeżeli moc oddawana z generatora jest stała (moc czynna podawana na wał jest stała) to wzrost prądu wzbudzenia powoduje przepływ większego prądu do odbiorów jest to związane z oddaniem większej mocy biernej. Jednym słowem wzrost prądu wzbudzenia przy stałej mocy czynnej podawanej na wał nie zwiększa mocy czynnej oddawanej do sieci. A zwiększona wartość prądu świadczy o przepływie większej mocy biernej. Jak chcesz to poszukam ci tzw. krzywych "V".

    0
  • #16 08 Mar 2008 13:09
    robebi78
    Poziom 13  

    Przede wszystkim musisz wystąpić do zakładu energetycznego o możliwość podłączenia do sieci generatora (podajesz m.in moc zapotrzebowana) . Zakład określi wtedy czy możesz w ogóle podłączyć sie do sieci.
    1. Określi układ rozdzielni SN (np. czy możesz zastosować układ automatyki SPZ, SZR jeżeli masz podwójne zasilanie). U mnie sie nie zgodził i przełączanie zasilania robiliśmy ręcznie.
    2.Moc pow. 1MVA może zmieniać już konfiguracje sieci (dyspozytor w ODM musi już uwzględnić twój generator).
    3. Określi sposób i zasady synchronizacji z siecią.
    4. Zasady rozliczenia za pobór mocy czynnej i biernej indukcyjnej i pojemnościowej oraz za sprzedaż jeżeli generator będzie miał nadwyżkę mocy.
    Problemem może być duże zróżnicowanie mocy (od 0 do 1,3MVA kiedy generator nie pracuje).
    Kolejnym krokiem będzie zlecenie wykonania projektu. Dane potrzebne do obliczeń otrzymasz od zakładu energetycznego. Majac decyzje z zakładu możemy dopiero rozpczynac dyskusje na temat układu sieci i jej elementów.

    0
  • #17 08 Mar 2008 13:48
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Ale to jest sieć wydzielona na terenie kopalni węgla.
    Po stronie 0,4kV są tylko odbiory. Z kopalnią wszystko już dogadane. Przeszła wersja 2. Generator 1MVA + trafo ok. 2,4MVA. Wszystko na napięcie wtórne 0,4kV. Nie planujemy sprzedarzy energii do sieci kopalnianej (trafo będzie mieć aktywne zab. zwrotnomocowe - tak chce KWK). Wykonana zostanie analiza całej sieci KWK (6kV), ze względu na podniesienie mocy zwarcia przez dołożenie generatora. Za tym idzie ewentualność wymiany niektórych przekładników prądowych, itp. A papierki, pozwolenia - kupa nerwów - ale nie moja sprawa na szczęście :)

    Tylko dalej nie rozumiem tego rozpływu mocy. TZn. jeśli dostarczę określoną moc do generatora z silnika metanowego, to generator zawsze "wepcha ją do odbiorników"? A moc pobierana z trafoka będzie zawsze pokrywałą niedobór mocy z generatora? Bo to mnie nurtuje najbardziej, żeby nie było sytuacji, że z generatora idzie np. 0,5MVA a z trafa reszta, kiedy powinno być odwrotnie (z generatora jest za darmo).

    0
  • #18 08 Mar 2008 17:59
    harlejowiec
    Poziom 25  

    No jeżeli przetworzysz moc mechaniczną na elektryczną w generatorze, to ta moc musi się gdzieś podziać, a przyjąć ją mogą tylko odbiorniki. O tym jaką moc aktualnie przetwarza generator to odczytasz choćby z watomierzy.

    I jeszcze jedna sprawa praca z mocą maksymalną generatora jest trochę ryzykowna. Może się zdarzyć że w sieci będzie jakieś wachnięcie i generator ci wyskoczy z synchronizmu a wtedy to się może źle skończyć dla generatora i transformatora. Musisz koniecznie zastosować automatykę do sterowania i regulacji tego całego zespołu bo przecież nie będziesz tam stał i kręcił pokrętłami. Sterownik odpowiednio ci będzie regulował wzbudzenie i silnik metanowy.

    No i niech wam to zamontuje, ustawi i uruchomi ktoś kto się na tym dobrze zna. Bo żeby nie było przypadku że generator będzie pracował tylko dwa razy, mianowicie pierwszy i ostatni.:D

    0
  • #19 08 Mar 2008 18:35
    _Wojciech_
    Poziom 14  

    Generator oczywiście ma układ regulacji, synchronizacji, itp. ja już pisałem o tym. Pytam, bo chcę zadawać sensowne pytania firmie od której zamierzam kupić generator. A chodzi o ok. 800tyś euro (za sam generator:) Więc lepiej sie dopytać dokładnie.
    Czyli jeszcze raz:
    1. moc wypływająca z generatora jest taka, jaka dostarczona na wał z silnika metanowego. Tak?
    2. Proces rozpływu mocy zawsze będzie taki, że z generatora wyjdzie tyle ile on jest w stanie w danym momencie wyprodukować, a z trafoka reszta (niedobór). Tak?
    3. Czy jest możliwość ustawienia w układzie sterowania generatora maksymalnej mocy jaka ma zniego wypływać? Jeśli gen. jest na 1MVA, to czy np. da się mu ustawić 0,8MVA?
    4. Generator ma ukłąd kontroli i zapobiegania wypadnięciu z synchronizmu. To byłoby nielogiczne gdyby nie miał.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Ad. 3: z ciekawości pytam, normalnie chciałbym żeby gen. produkował ile maksymalnie może.

    0
  • #20 08 Mar 2008 18:56
    harlejowiec
    Poziom 25  

    Na wszystkie pytania odpowiedziałeś sobie dobrze. Co do pierwszego to jeszcze występują straty ale to normalka. Co do trzeciego to jeżeli jest układ zabezpieczający przed ewentualnym wyskoczeniem z synchronizmu to śmiało może pracować z mocą maksymalną 1MVA.
    Niekorzystnym zjawiskiem dla maszyn synchronicznych jest występowanie tzw. kołysania mocy które może prowadzić do rozsynchronizowania się układu. Największe prawdopodobieństwo wystąpienia tego zjawiska występuje przy kącie mocy Θ bliskim π/2, czyli blisko mocy maksymalnej.

    0
  • #21 09 Mar 2008 18:50
    romoo
    Użytkownik obserwowany

    _Wojciech_ skoro kupujesz generator to razem z wszystkimi zabezpieczeniami raczej ,Bo przeważnie jest to 1 urządzenie bloki zabezpieczenia stojana różnicowe i nadprądowe i wirnika wraz z regulacją mocy biernej .
    A kołysanie przeważnie następuje jak ktoś włącza synchrona bez dłąwików na szynach o małęj mocy zwarciowej i napięcie wtedy drastycznie siada napięcie i klops.

    0