Ciao king95,

E' sufficiente modulare il distributore ,consentirà il passaggio di più o meno acqua ,la coppia risultante all'albero varierà e con essa anche la velocità che è comunque proporzionale alla frequenza .Quindi si tratta un sistema ad anello chiuso meccanico un tempo o elettronico ora ,che fa muovere un attuatore idraulico in funzione della frequenza generata . Stiamo parlando di turbine adatte anche al funzionamento in isola cioè scollegate dalla rete nazionale ,o meglio europea che per come è strutturata e inamovibile in frequenza ;per farmi capire da un meccanico , è come pretendere di mandare fuori giri un motore navale con un motore di una vespa accoppiato al primo .
I controlli elettronici per macchine a acqua fluente funzionanti esclusivamente in isola controllano la frequenza applicando una zavorra elettrica di potenza variabile proporzionale alla frequenza .Il risultato è che la coppia resistente all'albero turbina tende a rimanere costante così come la velocità . In questo caso il distributore sarà controllato da un trasduttore di livello sulla vasca di carico .

Ciao, grazie intanto. Mi sembra di capire che te ne intendi di questo cose, quindi vorrei domandarti se le cose che dici si ritrovato su qualche testo dove posso approfondire.Grosso modo ero riuscito a capire come fa a mantenere la frequenza costante ma per la tesina non basta stare sul vago. Nei testi che ho letto si parla di isola elettrica che pensavo fosse un sinonimo per centrale elettrica collegare alla rete nazionale. Ma da quel che ho capito é differente il significato: potresti spiegarmelo meglio. Si parte dal presupposto che una kaplan deve erogare 50 Hz su rete nazionale ma si sà che la frequenza é dipendente dalla velocità. Se il carico varia, di conseguenza la turbina decelera o accelera. Questo non puó essere permesso allora si agisce sulle pale della turbina a singola regolazione e in quella a seconda regolazione con il distributore ( penso che ormai optino tutti per la seconda tipologia vista la versalità ).Questo grosso modo ho compreso, ma io volevo trovare un testo dove spiega che il trasduttore x che rileva una velocità muove un attuatore y per il distribuore ecc . Poi mi sembra necessario per la tesina lo schema del sistema chiuso che forse ho trovato.scusa il messaggio lungo.

Il discorso e' da applicare al contrario. Hai un regolatore di livello nella vasca, quando il livello tende ad alzarsi il distributore apre e si genera maggior potenza (+kW) quando il livello tende a scendere il distributore chiude e si genera minor potenza(-kW). Nel mini idro fluente funziona così, tutto dipende dall'acqua che arriva. Se ti piacciono i paragoni pensa ad una automobile a velocità costante sotto cruise-control, in discesa il motore genera meno potenza (-kW) mentre in salita ne genera di più (+kW) ma la velocità (Hz) resta la stessa. Per completezza d'informazione le Kaplan si usano anche mono regolanti ed anche a giri variabili, ma per la tua tesina non andare oltre, se sarai curioso studierai anche dopo. Buon lavoroSPES

Ciao a tutti ,

La turbina idroelettrica in isola = stand alone è una macchina che alimenta una piccola rete oppure un utenza singola . Il suo sistema di regolazione ha lo scopo principale di mantenere la frequenza stabile e per secondo di usare soltanto l'acqua necessaria per ottenere un valore prefissato massimo e minimo di potenza elettrica anche in funzione della disponibilità idrica . Nella pratica questo tipo d'impianto non è mai usato soprattutto con una kaplan che è una macchina economicamente impegnativa destinata a potenze elevate e difficile da regolare . Comunque su impianti micro si usa il sistema elettronico a carico costante demandando al distributore la sola funzione di regolatore di portata ,questo vale per tutte le tipologie di turbine idroelettriche .


Turbina in rete = grid connected . La rete è considerata come un generatore di potenza infinita ,quando la tua kaplan è connessa in parallelo non sarà più possibile variare la sua frequenza o giri , ma soltanto la potenza immessa in rete aumentando l'apertura del distributore che farà aumentare la coppia all'albero. Cerco di rimanere sulla tua tesi di indirizzo meccanico evitando di parlare di eccitazione , angolo di fase e altri problemi elettrici . A livello meccanico devi portare la tua turbina a frequenza sincrona con la rete per consentire un parallelo soft e questo ti basta. Una precisazione :Il passo palare di una kaplan biregolante varia per correggere i triangoli di velocità in ingresso che cambiano in funzione dell'angolo di apertura del distributore .

S.

Ciao, grazie per la risposta. Premetto che la tesina dovrebbe trattare centrali idroelettriche collegate alla rete nazionale. Senza offesa e non voglio apparire come il maestrino della situazione perché ho solo da imparare ma secondo il tuo ragionamento chi comanda é il livello dell'acqua ma non lo é; é in base all'utenza che sarà maggiore o minore la coppia resistente e quindi deve rispettivamente diminuire o aumentare la coppia motrice per avere l'equilibrio dinamico. Secondo il tuo ragionamento allora la frequenza varierebbe in base al livello di bacino che dovrebbe deve rimanere a livello costante. Ripeto che se avete testi come controprova a quello che dico sarebbe meglio, anzi sarebbe meglio.ciao grazie

Non hai capito il concetto di rete nazionale -internazionale . Quando dico che la rete è considerata come un generatore di potenza infinita e che qualunque turbina connessa è come un la dinamo di una bicicletta ,e che non puoi modificare nessun equilibrio della rete ,non lo dico per stupirti con effetti speciali ! guarda i grafici dei consumi italiani Terna - Fabbisogno di energia elettrica / grafico
Se l'Italia consuma 40000Mw di potenza istantanea più la capacità di una decina di linee internazionali da 2000 Mw , puoi renderti conto degli effetti di una grossa Kaplan da 50 Mw sulla rete ...praticamente niente,il rapporto è almeno 1 a 1000 . La frequenza di rete è impostata con una base dei tempi di precisione (probabile un campine atomico ) e distribuita alle grosse centrali termolettriche e idroelettriche che la seguono e fanno da guida per tutti i produttori ,compreso fotovoltaico ,eolico ecc .

Nelle centrali grosse con macchine in parallelo da centinaia di megawatt il gestore della rete può imporre una produzione programmata soprattutto nelle turbine alimentate da dighe , mentre nelle macchine ad acqua fluente , dove tutta l'acqua risparmiata andrebbe persa, è proprio il livello dell'acqua che comanda la coppia motrice . Non ho testi in proposito , ma sul forum ci sono anche docenti universitari che potrebbero spiegarti molto meglio di me questi concetti .

Ciao, grazie a tutti.

A sandroturbine, non avevo letto il tuo post e stavo rispondendo all'utente sopra comunque grazie a tutti.

Premetto che la tesi di cui parlavo era questa nel post iniziale : http://www.diva-portal.org/smash/get...FULLTEXT01.pdf
Qui parlo di island e poi di grid: quindi da quel che ho capito il suo scopo sia mantenere la frequenza a 50 Hz al variare del carico. Se ho sbagliato o c'è da aggiungere ditemelo.

Da quel che ho capito nell'isola si deve per uso privato o comunque dove il grosso lo fa solo una turbina, è necessario che la frequenza della turbina sia quelle di rete cioè 50 Hz invece in un uso in rete ci interessa eguagliare la coppia resistente agendo sul distributore ma poi la frequenza chi la fa o cosa mi serve?

Mi puoi delucidare su cos'è il passo palare? per quanto concerne i triangoli di velocità li tratto per la materia meccanica, ho visto bene o male che di materiale se ne trova per quel argomento.

Grazie mi state veramente chiarendo l'argomento.

--EDIT--

Guardando su internet, ho visto che essendo immersa nell'acqua e non essendoci una diga, l'unica cosa che può fare è ottimizzare quell'acqua per equilibrare la potenza richiesta. Ma in uscita manda frequenze diverse da quelle nominale da 50 Hz, dove che sistema utilizzano per regolare la frequenza di rete? o sto sbagliando ?

Con una turbina mini idro in rete non devi regolare nessuna frequenza, bensì la subisci. Se sei in isola si, come ti spiegava Sandro per piccolissime potenze conviene avere una resistenza zavorra che assorbe il carico disponibile in eccesso che non stai utilizzando. Un carico zavorra può essere una stufetta per riscaldare o un boiler per fare acqua calda. Buon lavoroSpes

Ciao ,
La tesi che stai leggendo parla appunto del controllo elettronico ad anello chiuso chiamato PID ,non è altro che un acronimo ,indica le iniziali di proporzionale ,integrativo e derivativo ,ovvero 3 amplificatori con la funzione di controllo indicata nel nome .Servono per fornire un segnale di controllo corretto all'attuatore idraulico della tua Kaplan . Un comparatore iniziale fornisce il segnale d'errore ai 3 blocchi amplificatori comparando appunto una sorgente di frequenza campione con la frequenza della turbina .
Cerca di capire bene quello che dico, altrimenti poi mi chiedi "chi la fa la frequenza e cosa mi serve " .

Tornando al modo di funzionamento delle turbine idrauliche possiamo dire che esistono macchine in rete (trascinate dalla rete ) come fossero "slave" e la rete" master ",per poi diventare loro stesse master quando per un guasto la rete nazionale si vengono a creare piccole reti funzionanti appunto in isola . Avere la rete a frequenza più stabile possibile a 50 Hz è necessario perchè piccole variazioni provocano aumenti considerevoli di assorbimento dovuto ai motori elettrici ,inoltre è un parametro analizzabile dai sistemi di controllo per capire in tempo zero (10ms) come si sta comportando la rete e agire di conseguenza .

Aggiorno nel topic, non serve che riporto il "circuito" ma riportate lo schema di un sistema ad anello chiuso che spieghi come funzioni la regolazione si.

Adesso la regolazione a 50 Hz avviene per impianti a bacino con generatori sincroni, cioè si sceglie la portata in base alla potenza richiesta e si soddisfa a 50 Hz.

La regolazione invece nell'impianto ad acqua fluente non c'è, la portata viene decretata dal fluido e cerca solo di ottimizzare il rendimento con le pale. Adesso non riesco a capire scusatemi, se questa deve girare ad un determinato numero di giri per fornire 50 Hz o no? da quello che avete detto devo solo fornire energia quindi può ruotare al numero di giri che vuole?Mi sembra di aver letto che però utilizzano generatori asincroni in quei la frequenza è decisa a priori, ma non se non dipende dalla velocità, da che dipende? su internet ho trovato pochissime spiegazioni di generatori asincroni

Ho un'altra domanda che rigurada il distributore: non riesco a capire se oltre convertire parte dell'energia potenziale in cinetica, regoli la portata in base a quello che si vuole ottenere proprio con l'inclinazione delle pale del distribuore o a seconda della portata che si ha a monte le pale hanno una posizione "privilegiata"; se è l'ultima questa posizione come la stabilisce.

Scusatemi, ho dei grossi dubbi; se qualcuno mi dicesse chi contattare per risolvere questi dubbi ne sarei grato.