Hallo.
ich suche Informationsquellen zu verschieden Themen im Bereich der Elektrik, geht in Richtung der Technik, wie sie von Energieversorgern angewendet wird, aber auch Grundsätzliches.
1a. Spannungsregulierung: Wie wird Wechselspannung reguliert(wie wird erreicht, dass aus der Steckdose 230 und nicht 260 Volt rauskommen?)
und zu allen Themen: mich interessiert: Wie sehen die Geräte aus, die sowas machen? Wie sehen die Schaltbilder/das Funktionsprinzip aus?
1b. wie für kleinere Spannungen?
2. Wie sieht denn ein Gleichrichter im Großformat aus?
3. wie kann man die Netz-Frequenz regeln?
Hallo Namenloser
… Technik, wie sie von Energieversorgern angewendet wird
1a. Spannungsregulierung: Wie wird Wechselspannung reguliert
In Kraftwerken werden fremderregte Synchrongeneratoren verwendet. Diese sind im Prinzip wie Drehstromasynchronmotoren aufgebaut. Siehe das dritte Bild in folgendem Link:
http://www.energiewelten.de/elexikon/lexikon/seiten/…
Die Wicklungen im Stator liefern den Strom.
Die Wicklung des Rotors ist zweipolig (eine Wicklung), bei Generatoren für langsam laufende Antriebsmaschinen (Wasserturbinen) auch mehr Polpaare, und wird mit Gleichstrom gespeist. Dieser Gleichstrom wird mit einer Erregermaschine erzeugt und mit seiner Hilfe wird auch dieAusgangsspannung des Generators geregelt. Siehe folgenden Link
http://de.wikipedia.org/wiki/Erregersysteme_f%C3%BCr…
Anzumerken ist noch, dass die im Kraftwerk erzeugte Spannung im dreistelligen Kilovoltbereich liegen kann und durch Transformatoren auf die verbraucherfreundlichen 230V~ bzw 400V/3~ heruntertransformiert wird.
- Wie sieht denn ein Gleichrichter im Großformat aus?
z.B. so:
http://www.conrad.at/ce/de/product/501307/
oder so:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:HQ_-…
Das ist der Gleichrichter einer Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ).
- wie kann man die Netz-Frequenz regeln?
Da der Strom mit Hilfe von Synchronmaschinen erzeugt wird, kann man die Netzfrequenz nur durch Beeinflussung der Drehzahl der Antriebsmaschine (Dampf- oder Wasserturbine, Dieselmotor) steuern. Also im Prinzip mit dem „Gaspedal“.
Dieser Artikel ist in Zusammenarbeit mit meinem Freund Deni(9) entstanden, der sich dafür interessierte, ob ich die Fragen beantworten könnte, Der zum Thema auch schon einige intelligente Fagen hatte und den ich bei dieser Gelegenheit in die Technik der Internetrecherche eingewiesen habe.
Ich bin davon überzeugt, dass er später keine Fragen bei w-w-w stellen wird, die er sich mit etwas googeln auch selbst beantworten könnte.
Gruß merimies
Hallo,
bevor die richtigen Fachmenschen loslegen, versuche ich es mal einfach.
wie wird erreicht, dass aus der Steckdose 230 und
nicht 260 Volt rauskommen?)
Konkret gar nicht, weil der Versorger keine Rückmeldung aus deiner Steckdose bekommt. Ich bin hier am Ende der Leitung und habe eher weniger als 230V (die Spezifikation erlaubt plusminus ein paar Prozent) als mehr - was natürlich auch an meinem Meßgerät liegen kann.
- Wie sieht denn ein Gleichrichter im Großformat aus?
Es geht wohl um HGÜ, da sind auch ein paar Bilder bei wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstr…
- wie kann man die Netz-Frequenz regeln?
Die (wie die Spannung) regelt sich im Prinzip ganz von selbst, wenn man immer exakt so viel Strom erzeugt, wie im selben Moment verbraucht wird.
Das ist wie beim Auto - um mit konstanter Geschwindigkeit zu fahren mußt du immer so viel Gas geben wie nötig ist um die (Luft-/Reibungs-/…-)Widerstände auszugleichen. Geht es bergan, sinkt die Motordrehzahl (im Stromnetz die Frequenz), bis man genug Gas gibt das auszugleichen. Im Stromnetz wird in Netzleitstellen entschieden, welches Kraftwerk gerade mehr oder weniger Gas geben soll. Dabei sind natürlich die Kosten der entscheidende Faktor. Um die Kraftwerke, die länger zum hochfahren brauchen rechtzeitig zu aktivieren, macht man natürlich auch Prognosen über den Stromverbrauch genauso, wie über die zu erwartende Einspeisung von „privaten“ Stromlieferanten, denen man den Strom nach Rechtslage abnehmen (und vor allem in jedem Fall bezahlen) muß (Sonne, Wind, Biomasse, …)
Anmerkung zur Analogie mit dem Motor: das Stromnetz ist so groß, daß man da auf die Schaltung verzichten kann, weil alles immer schön bei nahezu der gleichen (für die Maschinen optimalen) Drehzahl (sprich Frequenz) läuft.
Cu Rene
HGÜ
Wird dabei aus Gleichspannung wieder Wechselspannung?
nimmt man dafür nen Wechselrichter oder macht man es primitiv: Gleichstrommotor treibt Wechselstromgenerator an?
Hallo, immer noch Gruß- und Namenloser
Ich finde, jetzt treibst Du die Faulheit aber auf die Spitze. Hättest Du nach „hgü“ gegugelt, so hättest Du als erstes Ergebnis das hier erhalten:
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstr…
Da werden deine Fragen besser und anschaulichr beantwortet, als wohl jeder von uns das tun könnte.
Gruß merimies
1a. Spannungsregulierung: Wie wird Wechselspannung
reguliert(wie wird erreicht, dass aus der Steckdose 230 und
nicht 260 Volt rauskommen?)
Die Generatoren in den Kraftwerken haben eine Spannungsregelung.
Danach ergeben sich die Spannungen aus den Übersetzungsverhältnissen der Transformatoren.
Schwankungen ergeben sich daraus, das ein Trafo niemal ideal ist und auch die Leitungen Widerstände haben.
Ein Trafo, der aus 10kV 400V macht, wird im unbelasteten Zustand einige Volt Überspannung haben, unter Volllast dann Unterspannung.
1b. wie für kleinere Spannungen?
Wechselspannung kann man regulieren, indem man Stelltrafos nimmt oder sog. Transduktoren. Deren Existenz war mir bis vor wenigen Wochen unbekannt, bis ich auf den Schaltplan einer 4kW Entladungslampe stieß, bei dem ein solcher verbaut war.
Prinzip:
Man beaufschlagt einen Trafo mit einem konstanten Magnetfeld.
Dadurch fährt dessen Kern in die magnetische Sättigung.
(Man kann die Stärke eines Magnetfeldes in einem Kern nicht beliebig steigern, irgendwann ist das Maximum erreicht!).
http://de.wikipedia.org/wiki/Transduktor_(Elektrotec…
- Wie sieht denn ein Gleichrichter im Großformat aus?
Bereits seit über hundert Jahren hat man leistungsfähige Gleichrichter gebaut, damals die Quecksilberdampfgleichrichter.
http://www.quecksilberdampfgleichrichter.de/Quecksil…
Das sind sehr beeindruckende Kunstwerke bester Ingenieure.
Die Gleichrichterwerke der Zugspitzbahn sind 1928 gebaut worden und konnten einige tausend Ampere Gleichstrom erzeugen. Das Ganze mit ner Ausfallerkennung und ner automatischen Zu- und Abschaltung zur Leistungsanpassung mit Rotation zur gleichmäßigen Auslastung.
Genial, was die AEG da 1928 (!!!) gebaut hat.
Heute sieht das so aus:
http://www.abb.de/cawp/seitp202/bcbe3a0abe645da2c125…
- wie kann man die Netz-Frequenz regeln?
Zuerst mal:
Es gibt das europäische Verbundnetz.
Herrscher über die Netzfrequenz ist da die ENTSO-E.
Du siehst hier die Karte des Netzes:
https://www.entsoe.eu/resources/grid-map/
Das gesamte Netz läuft exakt im selben Takt.
Alle Generatoren - auch der private Solar-Wechselrichter - treiben das Netz gemeinsam an.
Wie bei einem Tandem, bei dem hunderttausende Radfahrer gemeinsam strampeln.
Die ENTSO-E sorgt mit Regelalgorhythmen dafür, dass auf Netzfrequenzschwankungen angemessen reagiert wird.
Es muss nämlich EXAKT soviel Leistung erzeugt werden, wie abgenommen wird.
Sobald mehr Leistung (z.B. Wasserdampf) in den Generator (bzw. dessen Turbine) gegeben wird, steigt seine Drehzahl. Nur würde dieser eine Generator es niemals schaffen, durch mehr Dampf auf der Turbine das gesamte Verbundnetz schneller laufen zu lassen (stell dir einfach mal wieder das Tandem mit hunderttausend Radfahrern vor: Strampelt da einer mit Maximalkraft, läuft das Rad trotzdem kaum schneller!).
Zudem hat jeder Generator eine Frequenzregulierung, die dafür sorgt, dass bei steigender Frequenz gegen geregelt wird. Der Schieber vor der Turbine wird gedrosselt.
Wieder beim Tandem: Es sei dem einzelnen (geistig verwirrten) Radfahrer überlassen, an der Maximalleistung herum zu strampeln. Bei der kleinsten Geschwindigkeitserhöhung werden die 99.999 anderen Radfahrer automatisch weniger stark strampeln!
Wichtig ist aber trotzdem, dass man sich auf gemeinsame Regel einigt.
So wird z.B. jederzeit Regelleistung vorgehalten.
Das „Handbuch zur Frequenzregulierung in Europa“ (JA, sowas gibt es!) findest du hier:
https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_library…
Du kannst Englisch, hoffe ich…
Die anderen Teile des Operationshandbuchs sind hier zu finden:
https://www.entsoe.eu/resources/publications/system-…
Ich halte die ENTSO-E für eine der wichtigsten Organisationen überhaupt. Ist mein Ernst.