Małe Elektrownie Wodne - Forum społeczności

Małe Elektrownie Wodne w polsce, forum, serwis, automatyka, sterowanie, projekty, turbiny, turbina, kaplan, franciss, montaż, konsultacja, portal
Teraz jest niedziela, 28 kwietnia 2024, 19:31

Strefa czasowa: UTC + 1




Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 22 ]  Przejdź na stronę 1, 2  Następna strona
Autor Wiadomość
PostNapisane: sobota, 26 lutego 2011, 05:07 
Offline
jestem tu nowy

Dołączył(a): piątek, 25 lutego 2011, 01:37
Posty: 7
Witam!

To moj pierwszy post na forum. Buszujac zauwazylem, ze byly pytania odnosnie falownikow. To jest temat, ktory mnie interesuje w zwiazku z wyksztalceniem. Co prawda od 6 lat nie do konca w zawodzie, ale staram sie nie zapomniec calkowicie tematu.

Chcialbym zasugerowac dla moderatora zrobienie ankiety wsrod posiadaczy MEWek - do wyboru bylby przedzial mocy, typ generatora, rodzaj lub brak elektroniki, ew. dodatkowe opcje, ktore sie nasuna. Mysle ze poszerzyloby to swiadomosc uczestnikow apropo zastosowalnosci roznych rozwiazan i wyznaczylo kierunki gdzie mozna ewoluowac.
Oczywiscie czasy sie zmieniaja, a technologia sie rozwija. Co mnie osobiscie interesuje to zastosowanie silnikow pierscieniowych i ich sterowania w MEWkach. Jesli ktos po prostu zwarl pierscienie to juz mniej interesujace, bo zrobil klatkowy o gorszych parametrach.

Od siebie moge powiedziec, ze stosujac dwa falowniki w torze wirnika uzyskuje sie bardzo ciekawe wlasciwosci. Mozna dowolnie sterowac moca czynna - a zatem wplywac na obroty i poziom wody gornej. Mozna sterowac moca bierna - do tego wroce. Jesli zakres zmian predkosci obrotowej ustalimy na +/-20%, to moc przeksztaltnikow bedzie ok 25% mocy instalowanej maszyny. Dla porownania dla silnika klatkowego chcac w pelni sterowac moca bierna potrzeba przeksztaltnika na pelna moc instalowana. W zwiazku z tym straty na polprzewodnikach beda nie np 4%, a 1%. Sa tez inne korzysci, ale nie chce napisac ksiazki.
Co do wspolczynnika THD dokladnie nie pamietam, ale stosujac jakas odmiane sterowania polowo zorientowanego i falownik napieciowy bedzie to maly procent.
Sa tez minusy, jak chocby szczotki, teoretycznie wieksza awaryjnosc. Wieksza zlozonosc ukladu sterowania. A zatem kwestia wywazenia, czy i gdzie sie to oplaca.

Majac procesor sterujacy maszyna mozna bawic sie w cala automatyke dodatkowa, a co najwazniejsze w dopasowanie charakterystyki pracy elektrowni do warunkow, czyli jak najpelniejsze wykorzystanie mocy w zaleznosci od warunkow naturalnych i wlasnosci fizycznych urzadzen w polaczeniu z wymaganiami pozwolenia wodno-prawnego czy ZE (przy okazji pytanie - czy za moc bierna ZE kaze sobie placic wedlug jakiejs stawki, czy jedynie jest warunek nie przekroczenia wspolczynnika mocy?).

W duzych wiatrakach MDZ jest bardzo powszenie juz uzywana. Dla MEWek z dolnego przedzialu mocy bariere stanowi cena inwestycji, chociaz wydaje mi sie, ze temat dopiero spotyka sie z wiekszym zainteresowaniem - jesli sie myle to prosze o przyklady.

Zatem, zeby juz bardziej nie rozwlekac moich wywodow zapraszam do dyskusji.

Jednoczesnie zglaszam potencjalna chec wspolpracy przy ewentualnych projektach. Dysponuje na dzien dzisiejszy srodkami 50-100tys, wolnym czasem na ladzie ok. 5 miesiecy w skali roku i dostepem do technologii. Widzialem, ze przejawial sie temat konsorcjum jakis czas temu. Jak najbardziej interesowalby mnie tez maly projekt z mozliwoscia wzglednego eksperymentowania na nim.

To tyle i czekam na konstruktywna krytyke :)


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: sobota, 26 lutego 2011, 08:49 
Offline
starszy elektrowniarz
starszy elektrowniarz

Dołączył(a): niedziela, 29 kwietnia 2007, 01:00
Posty: 345
Witam.
Zacząłeś coś o wiatrakach. Możesz trochę więcejna ten temat? Może jakiś schemat?


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: sobota, 26 lutego 2011, 11:00 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
sailah napisał(a):
...
Od siebie moge powiedziec, ze stosujac dwa falowniki w torze wirnika uzyskuje sie bardzo ciekawe wlasciwosci. Mozna dowolnie sterowac moca czynna - a zatem wplywac na obroty i poziom wody gornej. Mozna sterowac moca bierna - do tego wroce. Jesli zakres zmian predkosci obrotowej ustalimy na +/-20%, to moc przeksztaltnikow bedzie ok 25% mocy instalowanej maszyny. Dla porownania dla silnika klatkowego chcac w pelni sterowac moca bierna potrzeba przeksztaltnika na pelna moc instalowana. W zwiazku z tym straty na polprzewodnikach beda nie np 4%, a 1%. Sa tez inne korzysci, ale nie chce napisac ksiazki....


Cz. :D . Bardzo mnie twój post ucieszył, wreszcie mamy kogoś, kto rozumie sens fizyczny działania falowników. Wielokrotnie wywoływałem ten temat, niestety nikt tego nie umiał wyjaśnić "łopatologicznie". Na początek napisz proszę krótki wykład na ten temat, no .... taki zrozumiały dla każdego, z odpowiedziami na podstawowe pytania:

1/ czy falowniki stosuje sie wyłącznie do generatorów synchronicznych czy też istnieje mozliwość stosowania do najczęściej montowanych w MEW generatorów asynchronicznych

2/ jak wyglada krzywa sprawności falownika w zależności od stosunku mocy chwilowej generatora/mocy nominalnej generatora

3/ ile mocy zabiera falownik przyhamowując obroty turbiny w celu utrzymania rzędnej górnej wody, jak to ma się do sprawności generatora

Pytań mam więcej, ale łatwiej mi będzie je sformuować jak już napiszesz ten wykład.

Pozdrawiam Szam

P.s. to ja jestem autorem wątku o konsorcjum


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: poniedziałek, 28 lutego 2011, 04:00 
Offline
jestem tu nowy

Dołączył(a): piątek, 25 lutego 2011, 01:37
Posty: 7
Szam

1/ do kazdych. sam chcialbym wiedziec jak to sie ma do oplacalnosci ich zastosowania w praktyce. to jest kwestia testow i badan nad konkretnymi rozwiazaniami, a co najmniej doglebnego przemyslenia.

przeksztaltnik dla synchronicznego i klatkowego musi byc co najmniej na pelna moc. dla MEWek synchroniczny pewnie nieoplacalny, a ze MEWki nie musza np podtrzymywac mocy zwarciowej w sieci, dlatego wystarczy prostszy, tanszy, mniej awaryjny silnik klatkowy. Do tego wytwarzanie mocy biernej ZE w uproszczeniu nic nie kosztuje, zatem klatkowy bez przeksztaltnika. Jednak zeby oddac moc do sieci trzeba nim krecic ponad predkosc znamionowa o czym wiecie. I moze sie okazac, ze w pewnych okresach roku i w zaleznosci od uwarunkowan oplaca sie zainstalowac przeksztaltnik, ktory bedzie niejako zmniejszal czestotliwosc sieci widziana przez generator dzieki czemu bedzie on mogl ciagle generowac moc choc mniejsza. Majac dobry przeksztaltnik bedzie mial malo harmonicznych, a plusem jest mozliwosc wplywania na moc bierna (pytanie, czy jest uzasadnienie ekonomiczne?). Na wiekszych obiektach z conajmniej dwoma generatorami, zawsze mozna uruchamiac rozna ich liczbe. Inna opcja to stosowac generatory ze zmienna iloscia biegunow + prosta automatyka. Podkreslam, ze kompiluje tutaj tylko moja wiedze teoretyczna, a nie praktyczna.

Minusem sa np ograniczenia w stanach przejsciowych, zwarcia, przepiecia. Przeksztaltniki oparte na IGBT mimo wielu zalet nie maja chyba takich wytrzymalosci jak samo uzwojenie silnika, czy starsze uklady tyrystorowe. Ale MEWki i tak nie pracuja na zwarcia wiec sie je odlacza. Zaleta sa male straty, szybkosc przelaczania, czyli ksztaltowania nieodksztalconego napiecia sinusoidalnego.

Na konciec pierscieniowe, czyli asynchroniczne z uzwojonym wirnikiem. Kiedy wepnie sie przeksztaltnik w obwod wirnika, jego dzialanie przypomina generator synchroniczny, przy czym wzbudzenie jest 3-fazowe, a nie stale, o czestotliwosci jako roznica sieciowego i obrotow walu maszyny. Dzieki temu unizalezniamy sie w pewnym sensie od "podazy wody". Jesli wal obraca sie wolniej to generujemy wieksza czestotliwosc na wirniku, zeby miec 50Hz na wyjsciu.
Stojan maszyny wpiety jest bezposrednio do sieci dzieki czemu moze przyjac wieksze przeciazenia niz sam przeksztaltnik dla klatkowego, czy synchronicznego. Dodatkowo moze pracowac w nadsynchrinizmie oddajac moc jednoczesnie przez stojan jak i wirnik, dzieki czemu moc oddawana bedzie wieksza od nominalnej silnika. Minusem jest wyzsza predkosc czyli potrzebne przelozenia, a zatem pytanie o zastosowalnosc ekonomiczna. Mysle, ze dla wybranych lokalizacji moze to byc jednak bardzo atrakcyjne.
Zakres zmian predkosci ograniczony zastosowana moca przeksztaltnika, czyli przeksztaltnik 25% mocy silnika, to zmiana predkosci ok 40% (+/-20%), jednak wydaje mi sie, ze w wiekszosci zastosowan wystarczajaca. Tym bardziej, ze sprawnosc kazdego generatora spada z obrotami.

2/ Mysle, ze sie to zmienia w zaleznosci od ukladu sterowania, rozwiazan, sterowania wspolczynnikiem mocy, itp ale chyba nie bedzie gruba przesada, ze wstepnie przyjmie sie liniowa zaleznosc od produkowanej mocy w skali 4% dla przeksztaltnika na pelna moc, i 1% dla MDZ z racji przeksztalcania tylko 1/5-1/4 mocy produkowanej.

Straty sa glownie na elementach polprzewodnikowych: przewodzeniowe, blokowania, itp czyli zalezne od pradu i napiecia. W ogromnym uproszczeniu 2% przetwarzanej mocy na kazdy przeksztaltnik (od strony sieci i od strony maszyny).

3/ Oczywiscie zakladamy wykluczenie mozliwosci pracy silnikowej, zeby zarabiac a nie placic.

Z tego powodu na pierwszy rzut oka w skrajnych przypadkach (malo/duzo wody) goly, czy z przeksztaltnikiem uklady duzo sie nie roznia. Kiedy wody jest duzo, a nie chcemy przekraczac gornego poziomu, to czesc sie zmarnuje. Kiedy jest malo to niewystarczajaco, zeby produkowac energie jesli nie ma przeksztaltnika. I tutaj jest caly trick, ze mozna by dobrac MDZ na wieksza wode, dzieki czemu mialaby wieksza przepustowosc i przy duzych wodach mniej poszloby bokiem, a jednoczesnie przy malych wodach ciagle mozna by produkowac energie kiedy goly asynchron juz jest bezproduktywny. Dlatego mysle, ze najlepsze malzenstwo bylby ze slimakiem archimedesa, ktory przy malych przeplywach ciagle utrzymuje duza sprawnosc. Takze im mniejsza retencja tym bardziej by sie sprawdzal bo plynnie reagowalby, na zmienne przeplywy, czyli zmniejszenie przestojow, strat laczeniowych, oddzialywania na siec, itp.

Mnie jeszcze interesuje zachowanie standardowych systemow automatyki w roznych stanach awaryjnych sieci, czy turbinie. I wtedy mozna by popatrzec jakie korzysci daje uklad z przeksztaltnikiem.

Nie mam pod reka wykresu sprawnosci. W razie potrzeby mysle, ze moglbym zdobyc dane. Moze da sie dogrzebac cos na necie - bedzie to charakterystyka silnika pierscieniowego w polaczeniu z konkretnym typem sterowania maszyna.



Dziekuje za pokladane zaufanie, jednak powtarzam, ze nie siedze w temacie juz od jakiegos czasu i dlatego rezerwuje sobie prawo do mylenia sie. Jednak ogolny obraz powinien byc bliski prawdzie. Natomiast mam kontakt z ludzmi ktorzy sie tym zajmuja profesjonalnie i gdyby pojawila sie jakas okazja wspolpracy to resztki mojej wiedzy teoretycznej beda poparte istniejaca technologia. Sam mam duzo pytan. Chcialbym zwiedzic kilka obiektow w wolnym czasie, zeby sie zorientowac w charakterystyce tego sektora i przekonac czy jest jakas niewykorzystana nisza. Sporo juz sie dowiedzialem z forum i mam nadzieje, ze jeszcze pare ciekawostek jest do odkrycia.

Co do konsorcjum to wlasnie sa jakies wizje na przyszlosc?



Toldi apropo wiatrakow. Zalaczylem schemat. To samo byloby dla MEW. Nie okresla on rodzaju sterowania, ktorego jest co najmniej kilka. MDZ jest wyjatkowo przydatna dla duzych wiatrakow, ze wzgledu na duza zmiennosc wiatru i wszystkie cechy o ktorych wczesniej wspominalem. Uzywa ich chocby Gamesa w Margoninie (najwieksza farma w Polsce - 120MW). Duze farmy maja tez warunki pracy na zwarcie. Co do malych (ale przynajmniej 40kW) to mam kolege ktory pracuje nad tematem. Jesli chce sie opracowac calosc to raczej duze koszty ze wzgledu na skrzydla. I w Polsce ludzie raczej sprowadzaja niemieckie z demontazu, zamiast placic za nowe. A niemcy instaluje w tych samych miejscach nowe lepsze rozwiazania.


Załączniki:
mdz.jpg
mdz.jpg [ 50.37 KiB | Przeglądane 9590 razy ]
Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: poniedziałek, 28 lutego 2011, 10:25 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
sailah napisał(a):

Co do konsorcjum to wlasnie sa jakies wizje na przyszlosc?



Cześć. Koncepcja konsorcjum upadła, zgłosiło się kilkunastu potencjalnych inwestorów. Jednakże chcieli wpłacić kapitał bez własnego zaangażowania w tworzenie struktury, pozyskania lokalizacji itd. Nawet nie doszło do spotkania potencjalnych właścicieli MEW. Jestem w stałym kontakcie z jednym z inwestorów, próbujemy razem coś stworzyć, myślę, że nie będzie miał nic przeciwko temu żebyś dołączył do nas, oczywiście jak tylko będziesz chciał. To jest geodeta z W-awy.

Wykład na temat falowników muszę najpierw zrozumieć i poukładać sobie w głowie na odpowiednich półkach :), potem odezwę się

Pozdrawiam Szam


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: poniedziałek, 28 lutego 2011, 11:38 
Offline
starszy elektrowniarz
starszy elektrowniarz

Dołączył(a): niedziela, 29 kwietnia 2007, 01:00
Posty: 345
Witam.
Akurat jestem z Margonina i znam tą farmę.
Tak na chłopski rozum to MDZ daje nam lepszą jakość prądu? Czy możemy tym również sterować mocą i np. ograniczyć moc maxymalną poniżej mocy nominalnej?


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: poniedziałek, 28 lutego 2011, 13:06 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
sailah napisał(a):

Na konciec pierscieniowe, czyli asynchroniczne z uzwojonym wirnikiem. Kiedy wepnie sie przeksztaltnik w obwod wirnika, jego dzialanie przypomina generator synchroniczny, przy czym wzbudzenie jest 3-fazowe, a nie stale, o czestotliwosci jako roznica sieciowego i obrotow walu maszyny. Dzieki temu unizalezniamy sie w pewnym sensie od "podazy wody". Jesli wal obraca sie wolniej to generujemy wieksza czestotliwosc na wirniku, zeby miec 50Hz na wyjsciu.
Stojan maszyny wpiety jest bezposrednio do sieci dzieki czemu moze przyjac wieksze przeciazenia niz sam przeksztaltnik dla klatkowego, czy synchronicznego. Dodatkowo moze pracowac w nadsynchrinizmie oddajac moc jednoczesnie przez stojan jak i wirnik, dzieki czemu moc oddawana bedzie wieksza od nominalnej silnika. Minusem jest wyzsza predkosc czyli potrzebne przelozenia, a zatem pytanie o zastosowalnosc ekonomiczna. Mysle, ze dla wybranych lokalizacji moze to byc jednak bardzo atrakcyjne.
Zakres zmian predkosci ograniczony zastosowana moca przeksztaltnika, czyli przeksztaltnik 25% mocy silnika, to zmiana predkosci ok 40% (+/-20%), jednak wydaje mi sie, ze w wiekszosci zastosowan wystarczajaca. Tym bardziej, ze sprawnosc kazdego generatora spada z obrotami.


Cz. Na pierwszy rzut oka to rozwiązanie wydaje się wystarczające, ale .... nie jest aż tak różowo. Pominę na tym etapie koszty takiego generatora, jego skomplikowanie, ew. awaryjność itp.,przykład :

Turbina Archimedesa, przełyk instalowany 1m3/s, obroty nominalne = 30 obr/min (szybciej i tak nie będzie się kręciła), proste przeliczenie wskazuje, że turbina łyka 2m3 wody na 1 pełen obrót. Teraz przy pomocy manipulacji prądem w wirniku, w celu utrzymania rzędnej górnej wody przy zmniejszonych przepływach, zmniejszamy obroty wału o 40% tj. do wielkości 18 obr/min. Turbina łyka teraz nie 60 m3/min (wartość nominalna), a 36 m3/min, co dopowiada wielkości przepływu = 0,6 m3/s. Znakomicie, ale tylko w zakresie 60-100% przepływu projektowanego, a przecież wiemy, że Archimedes pracuje z dobrą sprawnością już od 20% przepływu nominalnego.
Wychodzi na to, że rozwiązanie takie jest niewystarczające.
Sailah, zaproponuj coś dla tego przykładu.

Pozdrawiam Szam


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: piątek, 4 marca 2011, 12:22 
Offline
zaawansowany elektrowniarz
zaawansowany elektrowniarz
Avatar użytkownika

Dołączył(a): poniedziałek, 29 października 2007, 01:00
Posty: 116
Lokalizacja: Szklarska Poręba, Heidenheim an der Brenz
Serwus!
Należy mieć również na uwadze, iż regulacja prędkości obrotowej i wpływanie na rzędną wody górnej wiąże się często z pracą turbiny z dala od punktu optymalnego, gdzie istnieje ryzyko kawitacji wirnika.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: piątek, 4 marca 2011, 15:07 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
farhigh napisał(a):
Serwus!
Należy mieć również na uwadze, iż regulacja prędkości obrotowej i wpływanie na rzędną wody górnej wiąże się często z pracą turbiny z dala od punktu optymalnego, gdzie istnieje ryzyko kawitacji wirnika.


Archimedesa to nie dotyczy.

Szam


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: piątek, 4 marca 2011, 22:33 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
Sailah! może masz wiedzę na temat generatorów z trwałymi magnesami neodymowymi. Jak tam odbywa się sterowanie? Jaki zakres mocy jest ?
Czy da się tym sterować tak żeby trzymać rzędna górnej wody w ryzach ?
Dla przywołanego, w moim poprzednim poście, przykładu, przy 20% przepływach Archimedes powinien kręcić się 6 obr/min. Wiem, że taki generator będzie wytwarzał prąd już przy minimalnej prędkości obrotowej.
Tylko czy można tym tak sterować żeby trzymać górną wodę, a jednocześnie oddawany prąd odpowiadać będzie warunkom sieci?

Pozdrawiam Szam


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 10 marca 2011, 22:38 
Offline
jestem tu nowy

Dołączył(a): piątek, 25 lutego 2011, 01:37
Posty: 7
Szam,
Ostatnio w rozjazdach. Co do Twoich pytan:
Z magnesami, to synchroniczny generator, czyli trzeba konwertowac czestotliwosc do pasujacej do sieci. Przeksztaltnik na pelna moc - drogo. Ograniczone mozliwosci przeciazania. Sam generator tez drogi.
Chyba troche niejasno sie wyrazilem z tym wplywaniem na rzedna gornej wody - bardziej chodzilo mi o jej nie przekraczanie przez plynna regulacje uzyskiwanej mocy dzieki przeksztaltnikowi + wykorzystywanie nieduzych przeplywow => skomplikowany uklad sterowania, ale w praktyce to kwestia glownie programowa, a rezygnacja ze sterowanych zastawek zmniejszalaby koszty inwestycji. Trzymanie rzednej gornej wody raczej mija sie z celem i uklad sterowania samym generatorem nie ma tutaj istotnego znaczenia.
Co do generowania mocy od 20% znamionowych obrotow, to jesli dobrze pamietam, przeksztaltnik w torze wirnika na 40% mocy calkowitej. Drozej, ale ciagle taniej niz na pelna moc, przy dodatkowych korzysciach.
Pytanie jakie generatory i uklady stosuja producenci archimedesow kompaktowych - jesli klatkowe, to z przeksztaltnikami na pelna moc? A jesli gole to jakie przeplywy sa w stanie rzeczywiscie wykorzystac, majac na uwadze utrzymywanie predkosci powyzej synchronicznej?

Toldi,
Co do jakosci pradu nie bede sie wypowiadal.. chodzi o to, ze to jest kwestia np czestotliwosci kluczowania - im wyzsza tym lepiej, a z kolei straty sa wyzsze. Poniewaz przeksztaltnik w MDZ jest tylko na czesc mocy, to straty beda proporcjonalnie mniejsze niz klatkowego, czy synchronicznego z przeksztaltnikiem na pelna moc.
Dzieki przeksztaltnikowi moc mozna regulowac plynnie w kazdym przypadku. W MDZ sa wszystkie pozytywne aspekty stosowania mniejszego przeksztaltnika w torze wirnika o ktorych wspominalem.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: piątek, 11 marca 2011, 09:37 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
sailah napisał(a):
Szam,
Ostatnio w rozjazdach. Co do Twoich pytan:
Z magnesami, to synchroniczny generator, czyli trzeba konwertowac czestotliwosc do pasujacej do sieci. Przeksztaltnik na pelna moc - drogo. Ograniczone mozliwosci przeciazania. Sam generator tez drogi.
Chyba troche niejasno sie wyrazilem z tym wplywaniem na rzedna gornej wody - bardziej chodzilo mi o jej nie przekraczanie przez plynna regulacje uzyskiwanej mocy dzieki przeksztaltnikowi + wykorzystywanie nieduzych przeplywow => skomplikowany uklad sterowania, ale w praktyce to kwestia glownie programowa, a rezygnacja ze sterowanych zastawek zmniejszalaby koszty inwestycji. Trzymanie rzednej gornej wody raczej mija sie z celem i uklad sterowania samym generatorem nie ma tutaj istotnego znaczenia.
Co do generowania mocy od 20% znamionowych obrotow, to jesli dobrze pamietam, przeksztaltnik w torze wirnika na 40% mocy calkowitej. Drozej, ale ciagle taniej niz na pelna moc, przy dodatkowych korzysciach.
Pytanie jakie generatory i uklady stosuja producenci archimedesow kompaktowych - jesli klatkowe, to z przeksztaltnikami na pelna moc? A jesli gole to jakie przeplywy sa w stanie rzeczywiscie wykorzystac, majac na uwadze utrzymywanie predkosci powyzej synchronicznej?


Cz. 1/ Wg mnie, w wypadku zastosowania generatora asynchronicznego wystąpi opisana wcześniej przeze mnie sytuacja:
Generator asynchroniczny pracuje z mocą nominalną jeżeli obroty są większe od synchronicznych o wielkość poślizgu. Np. silnik 1460 obrotów/min (poślizg 40 obr/min) i mocy 10kW osiągnie moc nominalną w pracy generatorowej przy obrotach 1500 + 40 = 1540 obr/min. W zakresie od 1500 do 1540 obr/min jego moc wynosi odpowiednio od 0 do 10kW, poniżej 1500 obr/min nie wytwarza prądu wcale i przechodzi na pracę silnikową. Tak więc przy znikomych przepływach, np. 5% nominalnych, opór generatora jest prawie zerowy, ale te 5% przepływów wystarcza do utrzymania prędkości obrotowej lekko nadsynchronicznej. Po wzroście przepływów np. do 10% nominalnych, wzrasta prędkość obrotowa turbiny i generator już zaczyna produkować energie elektryczną. Początkowo bardzo mało w naszym przykładzie np. 0,1 kW i z bardzo niewielką sprawnością. Dopiero od ok 35 -40 % mocy nominalnej sprawność generatora wzrasta powyżej 90%.
Wody musi płynąć minimum tyle, żeby była lekka nadwyżka mocy turbiny w stosunku do oporów mechanicznych turbiny, przekładni i generatora. Wtedy prędkość obrotowa nie spadnie poniżej obrotów synchronicznych. Generator asynchroniczny przy obrotach synchronicznych nie stawia żadnego oporu (poza oporami mechanicznymi łożysk), ale też nie wytwarza prądu. W miarę wzrostu przepływów zwiększają się obroty i moment obrotowy turbiny, ale pojawia się też opór generatora który zaczyna wytwarzać energię elektryczną, przy czym istnieje zależność, ze im większy poślizg ponad obroty synchroniczne tym więcej prądu wytwarza generator. Można go przeciążyc nawet do 20%

2/ Stosowanie innych generatorów jak zwykłe asynchroniczne powinno zrealizować 2 cele:
- utrzymać rzędną górnej wody na max. dopuszczalnej wysokości w celu maksymalnego wykorzystania energetycznego różnicy poziomów górnej i dolnej wody
- wytwarzać prąd z dobrą sprawnością już przy minimalnych przepływach

I teraz, utrzymać rzędna górnej wody możemy na 2 sposoby: 1 to zmniejszenie prędkości obrotowej turbiny, jednak tak , żeby turbina brała na 1 obrót zawsze nominalną ilość wody. Wtedy nawet przy zmniejszonych przepływach do np. 10%, obroty zmniejszą nam się też do 10% nominalnych, ale wykorzystamy w całości wysokość spadu. 2 sposób to zastawka przed ujęciem wody do turbiny i zastosowanie zwykłego generatora asynchronicznego, który będzie pracował w opisany na początku sposób. Jednak wtedy nie wykorzystamy w całości dostępnej wysokości piętrzenia.
Wydaje mi się, że oba cele zrealizować można jedynie przy pomocy generatora synchronicznego. No, ale jak wstawimy do rozważań jeszcze funkcję stopy zwrotu kapitału, to pewnie wygra zastawka przed ujęciem wody.

Pozdrawiam Szam


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 17 marca 2011, 14:05 
Offline
jestem tu nowy

Dołączył(a): piątek, 25 lutego 2011, 01:37
Posty: 7
gdzies przeczytalem, ze archimedes nie jest bardzo wrazliwy na zmiany poziomu gornej i dolnej wody. pewnie wynika to z faktu, ze pracuje na zasadzie grawitacji a nie cisnienia, a poziom wody bardziej wplywa na przepustowosc rynny.

nizszy poziom to woda "widzi" mniejszy przelyk i pewnie dziala to w
niewielkim stopniu jak ujemne sprzezenie zwrotne do podtrzymywania rzednej gornej.

co do asynchrona masz racje oczywiscie. ale czy jestes pewien, ze juz przy tak znikomych przeplywach turbina archimedesa rozpedzi sie do bliskiej znamionowej? to wlasnie chcialbym zobaczyc, jakies charakterystyki turbiny - predkosc obrotowa w zaleznosci od przeplywu w biegu jalowym i pod roznymi obciazeniami..

czy ktos majacy MEW moglby wypowiedziec sie jak wyglada generacja energii przy roznych przeplywach i jak duzo traca przez koniecznosc utrzymywanie minimalnego przeplywu w okresach suchych przy ktorym nie sa w stanie generowac energii?


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 17 marca 2011, 16:51 
Offline
maniak elektrowniarz
maniak elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 30 maja 2005, 01:00
Posty: 1114
sailah napisał(a):
...co do asynchrona masz racje oczywiscie. ale czy jestes pewien, ze juz przy tak znikomych przeplywach turbina archimedesa rozpedzi sie do bliskiej znamionowej? to wlasnie chcialbym zobaczyc, jakies charakterystyki turbiny - predkosc obrotowa w zaleznosci od przeplywu w biegu jalowym i pod roznymi obciazeniami..

czy ktos majacy MEW moglby wypowiedziec sie jak wyglada generacja energii przy roznych przeplywach i jak duzo traca przez koniecznosc utrzymywanie minimalnego przeplywu w okresach suchych przy ktorym nie sa w stanie generowac energii?


Cz. Nie jestem pewien , to moje przemyślenia, chociaż kol. Ziemak pisał, ze widział Archimedesa pracującego na 5-10% przepływu i .... wytwarzajacego energię el. Mnie te 5% wydają się mało prawdopodobne, ale 10-15 % potrafię sobie wyobrazić.

Pozdrawiam Szam

P.s. A tę charakterystyke biegu jałowego i pod róznym obciążeniem to też marzę żeby zobaczyć.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 14 kwietnia 2011, 06:02 
Offline
zaawansowany elektrowniarz
zaawansowany elektrowniarz

Dołączył(a): sobota, 9 kwietnia 2011, 21:34
Posty: 159
Ja nie jestem fachowcem od pradu, ale wiem ze sprawa dobrania generatorow i towarzyszacego im oprzyrzadowania elektrycznego umozliwiajacego wykorzystanie zmiennej ilosci obrotow turbin jest dokladnie opracowana i zespoly takie pracuja na skale produkcyjna.
Zastosowanie zalecane do turbin typu Kaplana i szybkoobrotowych Francisow.
Glowna zaleta to wykorzystanie z wieksza sprawnoscia "mniejszych wod", gdzie agregaty wymagajace stalej szybkosci obrotowej wysiadaja, lub znacznie spada ich sprawnosc.
U mojego kolegi elekrowniarza pare miesiecy temu odbylo sie nawet terenowe spotkanie specjalistow, ktorzy zaproponowali mu oddanie takie systemu pod klucz za cene 350 tys. zl.
Nawet zastanawia sie czy nie skorzystac z tej poropzycji - jego elektrownia produkuje w granicach 50 - 100 kW mocy.
Ja zapoznalem sie z kilkoma artykolami na ten temat - podane sa szczegolowe schematy elektryczne.
Jezeli ktokolwiek jest zainteresowany to moge przeslac linki lub przeslac jako zalacznik.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 14 kwietnia 2011, 16:48 
Offline
jestem tu nowy

Dołączył(a): piątek, 25 lutego 2011, 01:37
Posty: 7
Tak chyba masz duzo racji Kruk. Zaczalem troche grzebac na necie, zeby lepiej zorientowac sie w nowosciach w tej branzy i sa rozne prace. Pewnie to co jest za darmo dostepne w necie w formie pdf nie do konca oddaje obraz sytuacji, a z drugiej strony czasem jakies opracowanie moze byc w rzeczywistosci warte tyle co papier toaletowy, dopoki fizyczny uklad nie uzyska pelnej rynkowej wartosci. W kazdym razie jak mam nadzieje wynikalo z moich postow glownie zyskuje sie na malych wodach wiec oplacalnosc bardzo uzalezniona od specyfiki obiektu, natomiast zaczalem nieco watpic w wymierny wplyw przy wiekszych wodach. Po przeczytaniu kilkunastu opracowan mozna nieco mgliscie wyciagnac wniosek, ze opiera sie to na wykorzystaniu "efficiency hill" turbin (wybaczcie znajdowalem raczej angielskie opracowania). Pytania dalej pozostaja jaki jest bilans strat ze wzgledu na przetworniki, zastosowana maszyne (klatka, pierscien, magnesy), wspolpraca konkretnej turbiny z konkretna maszyna itp. Czy sa jakies ogolne wnioski jakiego rzedu zwiekszenie efektywnosci mozna uzyskac dla roznych zakresow, do jakiego typu pozwolenia wodnoprawnego mialoby to najelpsze zastosowanie, jak to wplywa na bezobslugowosc itp. Z twojego postu wynika, ze elektrowniarze orientuja sie co nieco w temacie bo spotykaja sie ze specjalistami z branzy. Wystarczyloby zatem posluchac jednego obytego elektrowniarza, zeby uzyskac dobry obraz aktualnej sytuacji. Mnie te rzeczy interesuja tez z technicznego punktu widzenia. Krotko mowiac, lubie optymalizowac kazda czynnosc, chocby kopanie dolu czy przeciaganie kabla po pokladzie.

No ale nie odbiegajac zbyt dalego od tematu chetnie skorzystam z twoich linkow i sam moge przeslac kilka, choc glownie pojawiaja sie w googlu pod haslem variable-speed hydro power plant.

Gdyby chodzilo jednak tylko o wykorzystanie malych wod to pewnie najprosciej byloby silnik klatkowy z malej mocy falownikiem zalaczanym jedynie na male wody, tak mi przyszlo teraz do glowy. Czesto najprostrze rozwiazania okazuja sie najskuteczniejsze.

Co ciekawe otarlem sie gdzies o firme, ktora oferuje optymalizacje elektrowni wodnej poprzez prace generatora w nadprzewodnictwie. Zaczyna mi sie coraz bardziej podobac, no ale to raczej jeszcze nie dla 50kW.. a szkoda ;p

No i pytanie czy system pod klucz to znaczy lacznie z turbina? Bo jesli tak to bardzo tanio, ale chyba jednak nie, a zatem juz mozna dyskutowac. No ale jak sie wyda 2mln na opracowanie profilu skrzydla do wiatraka, to potem tez nie bedzie sie sprzedawalo go za paczke mocnych.

Turbiny kaplana rozumiem nieregulowane? Bo czy sa regulowane + przeksztaltniki.. bo to na pierwszy rzut oka wydaje sie, ze tak sie wyraze "an overkill". A zastosowanie Francisa to juz chyba ograniczone do poludnia kraju? Jesli w polsce nie ma producenta slimakow to kto robi badania na wspolpracy tegoz z przeksztaltnikami i maszynami roznej masci? Oczywiscie nie ma co wywazac otwartych drzwi i moze wiadomo co z czym ma sens wiazac a co sie gryzie. Chetnie dowiem sie od kogos zaznajonomionego.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: czwartek, 14 kwietnia 2011, 21:06 
Offline
zaawansowany elektrowniarz
zaawansowany elektrowniarz

Dołączył(a): sobota, 9 kwietnia 2011, 21:34
Posty: 159
OK sailah - wlasnie wypilem jednego - "za tych co na morzu"!!!
Link do schematu (i nie tylko) ukladu sterujacego turbinami o elastycznej ilosci obrotow pracy: http://www.icrepq.com/icrepq06/279-fraile.pdf
Wyslalem email do jednego z autorow tego opracowania - odpisal i nawet zaoferowal pomoc w razie proby wdrozenia jego pomyslu.

Te 350 tys. to mialby kosztowac generator (pewnie synchroniczny) i uklad sterujacy z falownikami itd, bez turbiny.

Powiedz mi jak to robisz, ze system przyjmuje tak dlugie Twoje wywody (moze dlatego, ze madrze piszesz)?
Moje literki przestaje przyjmowac, gdy napisze okolo polowy tego co Ty!

_________________
Naucz się pisać bezwzrokowo (ja - dziadek) opanowałem to (a jest to jak niebo i ziemia) w ciągu 3 tygodni - 30 minut/dzien. Będzie Ci latwiej dyskutowac z nami! Otworz tylko np. strone http://www.pisaniebezwzrokowe.pl/szybkie_pisanie.html


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: piątek, 15 kwietnia 2011, 14:39 
Offline
starszy elektrowniarz
starszy elektrowniarz

Dołączył(a): poniedziałek, 16 sierpnia 2004, 01:00
Posty: 765
Turbiny kaplana różnią się od śmigłowych możliwością regulacji łopatek, kierownicy bądź obu jednocześnie.

Wbrew pozorom, więcej elektrowni jest na północy kraju.

Co do opracowanie profilu skrzydła za 2 mln zł to się nie da, opracowanie kosztuje wiele wiele więcej.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: wtorek, 26 kwietnia 2011, 20:05 
Offline
zaawansowany elektrowniarz
zaawansowany elektrowniarz

Dołączył(a): sobota, 9 kwietnia 2011, 21:34
Posty: 159
Hej sailah - gdzie ty przepadles? Dziekuje za linki, ktore zasygnalizowales - sa super! Jeszcze lepiej, jezli szukajac na google wpiszesz "....small hydro zamiast "....hydro..."
Jezeli chcialbys zobaczyc jakas mala elektrownie wodna, to zapraszam do mnie - 50 km na wschod od Olsztyna. Dostepna kazdego dnia. Przy okazji moglibysmy zobaczyc przynajmniej dwie inne MEW w najblizszym sasiedztwie. Umow sie ze mna i moze razem poeksperymentujemy na temat "zmienne obroty turbin wspolpracujacych z asynchronicznymi generatorami", bo tez jest to mozliwe (nie tylko z synchronicznymi!!!).
Ostatnio troche penetruje internet szukajac materialow traktujacych na ten temat.


Góra
 Zobacz profil  
 
PostNapisane: wtorek, 26 kwietnia 2011, 20:31 
Offline
zaawansowany elektrowniarz
zaawansowany elektrowniarz

Dołączył(a): sobota, 9 kwietnia 2011, 21:34
Posty: 159
hej sailah - zapomnialem - prosze cie sprawdz ten link: http://www.neo-aerodynamic.com/GridTieInverter.html (patent pending). Czy to sie stosuje z generatorami asynchronicznymi, czy tez z synchronicznymi.
Byloby super, gdyby pracowalo z asynchronicznymi, no i twoja glowa jak to zmodyfikowac, by pracowalo tez z siecia 220 V, a nie tylko ze 110 V.
Pozdrawiam i trzymam kciuki.... gdyby to szlo tanio i prosto zrobic (tak jak opisuja), pewnie bylby wielki przelom w MEW - kach; nieprawda?


Góra
 Zobacz profil  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 22 ]  Przejdź na stronę 1, 2  Następna strona

Strefa czasowa: UTC + 1


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 107 gości


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL