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alternatori sincroni e asincroni

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  • alternatori sincroni e asincroni

    Ciao a tutti, volevo chiedere a remtecnologie, buran,sandroturbine, illo,... un parere tecnico.
    Ho già scritto nel forum riguardo ad un impianto di generazione di energia elettrica in Africa, l'impianto che avevo pensato è formato da due turbine a bulbo da 100kW cadauna, un aereogeneratore da 20 ed un altro da 30kW ed un gruppo elettrogeno da 150kW il tutto in parallelo su media tensione poichè le distanze di generazione dall'utente finale sono elevate.
    Le turbine possono erogare piena potenza per 20 ore mentre per 4 ore c'è il fermo turbina poichè il fiume è un braccio di mare che rientra e cambia direzione 4 volte al giorno(ecco perchè il fermo turbina di 1 ora per ogni cambio di direzione); il gruppo elettrogeno (funzionante con carburante vegetale) coprirebbe il tempo morto di 4 ore. La mia domanda è la seguente: per ottimizzare e semplificare l'impianto vorrei utilizzare un alternatore sincrono per il gruppo elettrogeno (già presente in loco e già funzionante), per il resto (eolica e idro)alternatori asincroni, gli collegherei un carico resistivo per ovviare al surplus di energia prodotta poichè l'utilzzo sarà di 60kW di notte e 120-130kW di giorno e ovviamente in parallelo agli asincroni dei banchi di condensatori per farli funzionare anche in isola.
    Che ne dite?
    Ciao.

    Fabio

  • #2
    Ciao,il gruppo sarà sincrono,ma non ho capito se poi verrà spento o se funzionerà assime al sitema,comunque meglio che rimanga sincrono per le emergenze,per l'idroelettrico sarebbe piu funzionale avere almeno un sincrono,in modo tale da avere tensione di riferimento per l'avvio del sitema,in tal modo ne avresti due,il gruppo (poi da spegnere quando non serve) e la turbina,il resto va semplicemente in parallelo,anche in BT se tutto nelle vicinanze (generatori) per l'utenze si può andare in MT e usare due trafo,uno per alzare e uno per riabbasare la tensione vicino alle utenze.

    Ricordo che siamo in AFRICA e li bisogna rispettare le norme locali (impianto in sicurezza.) pertanto tutta l'idea delle DK nostre non esiste,spesso in certe situazioni si vede mettere in parallelo i gruppi usando delle lampadine collegate tra loro in serie e a gruppi di 3 tra le fase dei gruppi,(come un antico sincroscopio) al massimo ci sono due voltimetri,spesso inutili,si accende il gruppo da mettere in parallelo e si redola i giri e a luci spente si chiude il sezionatore,che farebbe impallidire il piu anziano dei tecnici Enel in penzione!
    Pertanto é permesso andare in paralellelo in BT in SICUREZZA sia con sincroni che asincroni

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    • #3
      Originariamente inviato da FUMAFA Visualizza il messaggio
      La mia domanda è la seguente: per ottimizzare e semplificare l'impianto vorrei utilizzare un alternatore sincrono per il gruppo elettrogeno (già presente in loco e già funzionante), per il resto (eolica e idro)alternatori asincroni, gli collegherei un carico resistivo per ovviare al surplus di energia prodotta poichè l'utilzzo sarà di 60kW di notte e 120-130kW di giorno e ovviamente in parallelo agli asincroni dei banchi di condensatori per farli funzionare anche in isola.
      Che ne dite?

      Dovresti cercare di definire meglio cosa vuoi fare.

      Tuttavia da quello che ho capito , se vuoi ottenere dei risultati , il generatore sincrono DEVE essere acceso 24/24h per manetenere la tensione e frequenza di riferimento.
      Gli asincroni , poi , una volta effettuato il parallelo con il sincrono si stanno "a ruota "

      Ma e' indispensabile che ci sia un generatore sincrono di riferimento.

      Del resto anche il sistema delle rete elettrica nazionale funziona cosi' : ( a grandi linee) Parte prima una centrale di riferimento , poi tutte le altre si sincronizzano su di essa. ( sia sincroni che asincroni)


      Scordati di fare "accrocchi" con condensatori et simila , che non funzionano su potenze del genere , ed anche se ci riuscissi , non avresti la stabilita' necessaria.

      Come dice Buran , se poi fossero tutti sincroni , sarebbe il top, anche perche' diventa difficile mantenere una tensione di riferimento se questi generatori vengono accesi e spenti a rotazione.


      Per il surplus d'energia : ma non si riesce a parzializzare le turbine ?
      Ciao,


      -Illo41100-

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      • #4
        Ciao,si appunto concordo pienamente con quanto detto da Illo ci deve essere un sincrono di riferimento ecco perché ho pensato ad almeno ad una turbina con alternatore sincrono,visto che il gruppo funzionerebbe ad intermittenza, ma esendo una turbina comunque a funzionamento ad intermittenza,ci vuole tempismo per accendere il gruppo,sincronizzarlo e paralellarlo prima che tutto il sitema cada ! Causa inversione del flusso.
        Ciao

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        • #5
          Ciao, scusate il ritardo della risposta ma ero via per lavoro.
          Ok per i condensatori che non funzionerebbero con potenze del genere.
          Ok che ci vuole un alternatore sincrono 24h/24, il gruppo elettrogeno funzionante 24h/24 potrebbe essere un buon riferimento, e un buon serbatorio di energia?Comunque il gruppo non funzionerebbe quasi mai a pieno carico ma solo come riferimento e come serbatoio per prese di carico.
          Parzializzare le turbine che vuoi dire? potrei farne partire una, diciamo alternativamente a seconda della richiesta di energia mentre l'altra sempre in funzione oppure altre cose?
          Gli alternatori potrebbero essere tutti sincroni (turbine e gruppo elettrogeno) mentre asincroni quelle degli aereogeneratori (anche perchè sono già in loco).
          Quello che mi preoccupa è la stabilità della frequenza, non vorrei creare delle oscillazioni in frequenza con gli alternatori che si rincorrono.

          Ciao

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          • #6
            Ciao, dimenticavo, ok che siamo in Africa ma voglio sicuramente rispettare le normative italiane ed europee, anche perchè se fra qualche anno vorranno collegarsi in parallelo alla rete nazionale ( che attualmente non esiste se non alla capitale) non ci sarebbero problemi.
            Sincronismo e resto lo voglio realizzare in modo sicuro ed automatico, magari con qualche relè in più e meno elettronica possibile ma di sicuro funzionamento anche per la gestione e manutenzione da parte di personale locale opportunamente istruito.
            Ciao.

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            • #7
              Fabio,
              ti ribadisco nuovamente il fatto che il problema che hai sottoposto deve essere valutato in tutti i dettagli e richiede molti giorni di lavoro. L'impianto DEVE funzionare. Se ti basi su informazioni ricevute da forumisti volonterosi, ai quali pero' non hai fornito tutti i dati tecnici necessari per fare una progettazione, farai un grosso errore.
              Mi sono occupato di un problema simile su una rete smart grid, e ti assicuro che i problemi elettrici sono molto piu' complessi di quelli che vedi a prima vista. Ti ricordo anche che in Africa le sovratensioni da induzione da fulmine sono molto piu' intense che da noi, le protezioni risultano molto piu' difficili.
              Ciao
              Mario
              Molto urgente: cerco socio: Collaborazione a Milano
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              Mala tempora currunt, non contattatemi piu' per questioni riguardanti il forum, grazie, il mio tempo e' finito.
              -------------------------------------------------------------------
              L'energia non si crea ne' si distrugge, ma ne sprechiamo troppa in modo irresponsabile. Sito personale: http://evlist.it
              Se fate domande tecniche e volete risposte dal forum precise e veloci, "date i dati" specificando anche l'ambiente operativo e fornendo il maggior numero possibile di informazioni.
              ------------------------------------------------

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              • #8
                Ciao,
                certo che l'impianto deve funzionare ma non posso fermarmi alla prima difficoltà, chiedo a chi ne sa più di me riguardo a gestione turbne e alternatori per ottimizzare il tiro, una volta ottimizzato si spulciano i vari problemi e, mediante approssimazioni successive si arriva al progetto finale, così io procedo in genere.
                Il tutto lo posso risolvere utilizzando per tutti i generatori (eolici e turbine) alternatori sincroni, si eleva la tensione a 3-6kV (3kV sono più che sufficienti a contenere le perdite di trasmissione), si raddrizza tramite un ponte trifase di media tensione e si trasporta l'energia fino all'utilizzatore, all'arrivo linea un azionamento di media che trascina un motore asincrono ed alternatore sincrono che genera i 400V 50Hz.
                In questo modo non si ha il problema della sincronizzazione o altro per turbine o eolica.
                Essendo in isola posso fare questo e non ho vincoli di come effettuare il trasporto di energia. Così il sistema funziona ma vorrei realizzare un impianto direttamente in alternata, ovvio che se insorgono problemi di sincronismo o altre complicazioni in frequenza devo optare per quest'ultima soluzione.
                Sovratensioni da fulmini (a parte in Zimbabue o Zambia, non ricordo, che è il paese con la più alta densità di fulmini) è come da noi, ovvio che bisogna prender le opportune precauzioni.
                Ciao.

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                • #9
                  Originariamente inviato da FUMAFA Visualizza il messaggio
                  Ciao,
                  certo che l'impianto deve funzionare ma non posso fermarmi alla prima difficoltà, chiedo a chi ne sa più di me riguardo a gestione turbne e alternatori per ottimizzare il tiro, una volta ottimizzato si spulciano i vari problemi e, mediante approssimazioni successive si arriva al progetto finale, così io procedo in genere.
                  Per mantenere la frequenza e tesioni costanti , in un gruppo elettrogeno esistono delle apposite centraline dette "governor" che hanno il solo compito di gestire questi parametri ed intervenire sulla velocita' del motore , e sull'eccitatrice quando se ne rende necessario.
                  Una grande azienda a livello mondiale che fa queste cose e' la Woodward o Woodward SEG.
                  Ma ce ne sono molte altre a costi minori che comunque funzionano molto bene.

                  Tra l'altro commercializzano centraline in grado di gestire l'avvio -arresto e parallelo di piu' gruppi elettrogeni a seconda delle necessia'.

                  Non so se comunque quest'ultime possano essere collegate anche con sistemi di generazione diversi.

                  Per quanto riguarda invece la generazione idroelettrica non credo esistano centraline ( almeno io non ne ho mai viste ) "commerciali" in grado di gestire l'energia prodotta.
                  Questo compito viene derogato di solito ad un PLC che si occupa di gestire l'intera centrale.
                  I sistemi per avere una tensione e frequenza costanti , in questo caso sono diversi... dipende dall'applicazione.
                  Certo che con un'asincrono semplifichi di molto la cosa.

                  Per "parzializzare" , intendo proprio diminuire il flusso d'acqua alle turbine o addirittura fermarne una.
                  E' comunque da valutare nel complessivo , senza conoscere le turbine e le quantita' d'acqua in gioco non e' possibile darti una possibile soluzione.


                  Tuttavia come dice il buon Maggi , le variabili sono tante , e quindi le soluzioni , quello che ti viene detto qui , prendilo "con riserva del dubbio".

                  Lo stesso elettrodotto che partira' dalle centrali al luogo di utilizzo , che puo' sembrare banale, (tanto sono tre fili.... ) in realta' non lo e' ,necessita di una progettazione accurata , che tenga conto di tanti fattori , come ad esempio le scariche atmosferiche , la distanza , la corrente di cc , la cdt, il tipo di posa , il vento ( se aerea ) , ecc ecc

                  Mandare in fumo la linea o il trasformatore o peggio ancora i generatori perche' qualche protezione e' stata evitata o non dimensionata correttamente , e' un'attimo , e non sottovaluterei questo aspetto.
                  Ciao,


                  -Illo41100-

                  Commenta


                  • #10
                    Ciao,
                    ok che siamo in Africa ma voglio sicuramente rispettare le normative italiane ed europee,
                    Guarda che non ho detto di fare un impianto mal funzionante o insicuro... In europa c'é la normativa pure per la cata igenica... un impianto funzionale ed eseguito in sicurezza puo non essere a normativa Europea o Italiana! (tu lo fai a normativa europea,perché no, Americana o Russa o inglese?,si guasta un componente,rimane tutto fermo fino a quando non arriva il pezzo di ricambio !
                    L'impianto va fatto in sicurezza con componenti e tecnologie locali,altrimenti fà la fine di tante opere abbandonate,lasciate in rovina o canibalizzate del rame e dei cuscinetti per fare i carretti ecc !
                    Sincronismo e resto lo voglio realizzare in modo sicuro ed automatico, magari con qualche relè in più e meno elettronica possibile ma di sicuro funzionamento anche per la gestione e manutenzione da parte di personale locale opportunamente istruito.
                    Appunto va fatto in manuale con personale istruito! (é la stessa cosa tranne che buttare soldi in apparechiature dificilmente riparabili localmente)poi crei un posto di lavoro al gestore/manutentore !
                    Se ti basi su informazioni ricevute da forumisti volonterosi, ai quali pero' non hai fornito tutti i dati tecnici necessari per fare una progettazione, farai un grosso errore.
                    Mi sono occupato di un problema simile su una rete smart grid, e ti assicuro che i problemi elettrici sono molto piu' complessi di quelli che vedi a prima vista.
                    Quoto pienamente Mario!
                    Non é una cosa che si crea così...
                    si eleva la tensione a 3-6kV (3kV sono più che sufficienti a contenere le perdite di trasmissione), si raddrizza tramite un ponte trifase di media tensione e si trasporta l'energia fino all'utilizzatore, all'arrivo linea un azionamento di media che trascina un motore asincrono ed alternatore sincrono che genera i 400V 50Hz.
                    Stai fantasticando con la mente...
                    Cosa vuol dire:
                    3kV sono più che sufficienti a contenere le perdite di trasmissione
                    su cosa ti basi? hai fatto dei calcoli?
                    si raddrizza tramite un ponte trifase di media tensione e si trasporta l'energia fino all'utilizzatore
                    assurdo e improponibile da fare in Africa !(Mario ha detto..)
                    in Africa le sovratensioni da induzione da fulmine sono molto piu' intense che da noi, le protezioni risultano molto piu' difficili.
                    appunto! Ti pare logico fare una cosa del genere !
                    all'arrivo linea un azionamento di media che trascina un motore asincrono ed alternatore sincrono che genera i 400V 50Hz.
                    prendi un gruppo elettrogeno da 500/800KW costa meno e funziona meglio e piu a lungo,li il carburante costa molto meno che da noi! (costerebbe meno della realizzazione gestione e manutenzione e sarebbe piu' affidabile nel funzionamento di una cosa del genere da té fanta pensata !)
                    Illo,non hai letto bene altrimenti non avresti neanche postato!!!
                    Ciao

                    Commenta


                    • #11
                      Buran ,sei il solito " praticone " ,per questo andiamo daccordo .
                      dimmi la verità ,avevi gia pensato a l'incrostazione dell'acqua salmastra sulle pale di una kaplan,ai problemi concreti nel fare un elettrodotto nella foresta o savana ,alla continua per far funzionare un asicrono tramite inverter e poi calettare un alternatore sincrono .
                      Chi ha visto "Report " su RAI3 che parlava della centrale elettrica sul fiume Congo ??
                      E' molto difficile ,anche per uno studio tecnico competente , comprendere un impianto del genere ,figurati per un forum !
                      ciao.

                      Commenta


                      • #12
                        Ecco hai capito...
                        Poi ci mandiamo due tecnici "pensionati" a far manutenzione !
                        Ciao

                        Commenta


                        • #13
                          Originariamente inviato da buran001 Visualizza il messaggio
                          Ciao,
                          Illo,non hai letto bene altrimenti non avresti neanche postato!!!
                          Ciao
                          Effettivamente non ho letto bene , mi e' scappata quella della corrente continua...

                          Ironia a parte , volevo solo far notare a FUMAFA che non e' proprio cosi' scontato progettare un'impianto del genere, a partire dalla cosa che forse puo' sembrare piu' semplice : l'elettrodotto. (tanto sono tre fili.. )

                          Occorre comunque appoggiarsi ad uno studio tecnico e quindi nella loro competenza.

                          Anche con tutta la buona volonta' nessuno qui puo' dare soluzioni , anche in virtu' della spesa complessiva.
                          Errori su sistemi del genere equivalgono a migliaia di euro buttati nel ceXXo.

                          Vorrei pero' che il forum fosse uno scambio di idee e opinioni , senza "massacrare" nessuno .
                          Ciao,


                          -Illo41100-

                          Commenta


                          • #14
                            Concordo,si sta parlando di 400kw (o forse di circa 500kVA o di 320kw e 400kVA circa ) manco si sà!!! hehe
                            Ciao

                            Commenta


                            • #15
                              FUMAFA,
                              Sincronismo e resto lo voglio realizzare in modo sicuro ed automatico, magari con qualche relè in più e meno elettronica possibile ma di sicuro funzionamento anche per la gestione e manutenzione da parte di personale locale opportunamente istruito.
                              all'arrivo linea un azionamento di media che trascina un motore asincrono ed alternatore sincrono che genera i 400V 50Hz.
                              ti ricordo che un "azionamento di media" e' una delle apparecchiature elettroniche piu' critiche, i tecnici vengono dal Canada o dal Giappone o dagli USA, talvolta anche dall'Italia e dalla Germania, mai dall'Africa.

                              illo41100,
                              Lo stesso elettrodotto che partira' dalle centrali al luogo di utilizzo , che puo' sembrare banale, (tanto sono tre fili.... )
                              vedo la faccina che fa l'occhiolino, sai anche tu che non saranno tre fili ma uno solo.

                              buran001,
                              si raddrizza tramite un ponte trifase di media tensione e si trasporta l'energia fino all'utilizzatore ...... assurdo e improponibile da fare in Africa !(Mario ha detto..)
                              Non dico questo. L'idea e' proponibile, un ponte da 3 kV non e' una raffinatezza tecnologica, basta prevedere un sistema valido di protezione dalle sovratensioni.
                              Io sono un fautore della trasmissione in DC, nel 1978 ho realizzato con le mie manine un sistema con 48 inverter su unico bus DC.

                              Ciao
                              Mario
                              Molto urgente: cerco socio: Collaborazione a Milano
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                              Mala tempora currunt, non contattatemi piu' per questioni riguardanti il forum, grazie, il mio tempo e' finito.
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                              Se fate domande tecniche e volete risposte dal forum precise e veloci, "date i dati" specificando anche l'ambiente operativo e fornendo il maggior numero possibile di informazioni.
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                              • #16
                                Originariamente inviato da mariomaggi Visualizza il messaggio
                                FUMAFA,



                                vedo la faccina che fa l'occhiolino, sai anche tu che non saranno tre fili ma uno solo.

                                Se sara' in continua...


                                buran001,


                                Non dico questo. L'idea e' proponibile, un ponte da 3 kV non e' una raffinatezza tecnologica, basta prevedere un sistema valido di protezione dalle sovratensioni.
                                Io sono un fautore della trasmissione in DC, nel 1978 ho realizzato con le mie manine un sistema con 48 inverter su unico bus DC.
                                Scusa Mario ,
                                ma mi hai incuriosito : Che vantaggi si hanno nel costruire un'elettrodotto in continua ?
                                Si aumentano i costi ed i probabili disservizi .. o no

                                Il tuo sistema comunque doveva essere un SIGNOR impianto visto che nel 78 a malapena si riusciva a pronunciare "inverter"
                                Che potenze avevi in gioco ?
                                Ciao,


                                -Illo41100-

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                                • #17
                                  Ciao, scusa se rispondo io ma in continua si ha solo la resistenza del cavo, non la reattanza, si hanno meno perdite nel trasporto.
                                  L'elettrodotto in continua, oltre a essere utilizzato tra la Sardegna e l'Italia (continentale)esiste uno in Togo a 200kV e altri ancora.
                                  Perchè dovrebbero esserci maggiori costi o disservizi? Un cavo in meno...
                                  Comunque ci sono, in Africa, elettrodotti trifase costruiti da ABB (...)che hanno connesso a terra una fase dell'alta tensione e quel cavo lo utilizzano cone fune di guardia.
                                  Ciao

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                                  • #18
                                    Dimenticavo, per l'azionamento dal 3kV non c'è problema piochè ho già progettato inverter trifase da 10-20kVA per le ferrovie e funzionano egregiamente da parecchi anni in gallerie sulla Roma-Firenze-Bologna per illuminazione e servizi di cabina, tensione di picco in ingresso fino a 12kV, tensione minima di fermo inverter 2kV, dovendo variare la frequenza entro un range molto limitato, o meglio tenerla fissa a 50Hz.
                                    Devo verificare per le utenze poichè potrei erogare direttamente da inverter, poi con uno scambio con interuttori motorizzati rete-gruppo (in questo caso inverter-gruppo) avrei qualche secondo di mancanza rete (tempo di accensione gruppo).
                                    Ciao

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