Balkonkraftwerk auf der Garage. Wohin geht der Strom...?

[Pumukel]

Die Erklärung habe ich gegeben . Durch die Unterschiedlichen Frequenzen entsteht eine Spannungserhöhung und diese ruft den Stromfluss hervor. Mehr musst du nicht wissen. Der Strom fließt immer von der höheren Spannung zur niedrigeren Spannung. Das selbst einige Fachleute nicht begreifen das eben die Phasenverschiebung die überhöhte Spannung hervorrufen ist bedauerlich, zeigt aber das sie einige Grundlagen nicht verstehen.
Rik hat es in seinem Beitrag 88 deutlich gezeigt. Nur das eben die Phasenverschiebung da bei weitem nicht so hoch ist.

 

[EBC41]

Ich gehe mal zurück zu #89:

Die Phasenverschiebung eines WR ist lange nicht so groß wie in deinem Bild, sondern eher wie in meinem Bild und sogar noch geringer.

Hättest du Null Phasenverschiebung und gleiche Amplitude, würde kein Strom fließen.

Jetzt behalte mal die Ampitude bei und verschiebe eine Phase etwas. Dadurch bekommst du einen Spannungsunterschied und folglich fließt ein Strom.
Je mehr du die Phase schiebst, umso größer wird das Spannungsgefälle und somit der Strom.

Dazu nochmal das Bild aus #89 und von mir (schlampig) skizziert, wie der Strom (gelb) dann aussehen müsste:



Blau wäre die Spannung des Netzes, Rot die Spannung des WR. Wenn man die Augenblickswerte der Spannungsunterschiede zwischen Rot und Blau durch den Netzinnenwiderstand sozusagen teilt, ergäbe sich doch der gelb gezeichnete Stromverlauf.

Wir sind uns doch einig, dass der gelb gezeichnete Strom ein ziemlich reiner Blindstrom wäre und damit keine Wirkleistung vom WR ins Netz geliefert werden könnte.

Oder meint Ihr, dass ich hier falsch denke?

 

[Octavian1977]

@Pumukel Wenn Du zwei Generatoren hast mit unterschiedlichen Frequenzen und schaltest die Zusammen, was dann auch exakt in dem einem Moment der Phasengleichheit passieren muß da es sonst einen Kurzschluß gibt, laufen die Ab dem Zeitpunkt in dem diese zusammen geschaltet sind mit exakt der gleichen Frequenz.
Wenn die Frequenz da vor dem zusammenschalten weit auseinander ist Hüpfen dir die Teile beide vom Sockel, denn der eine wird sofort beschleunigt und der andere abgebremst, mit entsprechender Masse der Teile wirken da enorme mechanische Kräfte.

 

[Octavian1977]

Ich finde es äußerst interessant wie man hier in ein und der gleichen Stromleitung zwei unterschiedliche Spannungen unterbringen will.
Dort gibt es nur eine Spannung und einen Strom.
Spannung und Strom können gegeneinander verschoben sein und das ist das was sich auch ändert.
Während im Verbrauchsbetrieb (ohne Blindleistungsanteile) der Strom Phasengleich mit der Spannung ist, ist er bei Einspeisebetrieb um 180° verschoben.

 

[Octavian1977]

Übrigens:
nehmen wir mal als theoretisches Modell die zwei unterschiedlichen Spannungen an, würde eine Phasenverschiebung hier nicht helfen da in einem Moment eine Erzeugung durch die erhöhte Spannung und auf der anderen Seite der Sinuskurve ein VERBRAUCH durch Absenkung der Spannung des BKW erfolgt und somit im Verlauf eine Einspeisung von 0 erfolgen.

 

[Pumukel]

Nochmal der WR eilt der Spannung des Netzes voraus. Die Spannung des WR ist zu jedem Zeitpunkt höher als die Spannung des Netzes. Nur aus diesem Grund fliest der Strom ins Netz. Wenn du einen Generator ans Netz schaltes müssen der Generator und das Netz Syncron laufen. Ansonsten fliesen da erhebliche Ströme. Diese Ströme beschleunigen oder Bremsen den Generator bis hin zur Zerlegung des Generators. Wenn der Generator dann Strom ins Netz liefert muss der Etwas schneller laufen und damit hat er auch eine etwas höhere Frequenz und genau dadurch fließt der Strom ins Netz . Läuft der Generator langsamer versucht das Netz diesen als Motor zu betreiben und beschleunigt diesen.
Wenn du zwei Sinuse miteinander überlagerst musst du zu jedem Zeitpunkt die Amplituden addieren. Das Resultat ist dann wieder ein Sinus. Die Frequenz liegt dann zwischen der des WR und der des Netzes.

 

[Octavian1977]

eine höhere Spannung eilt nicht voraus sondern hat nur eine höhere Amplitude!

Der Generator wird niemals "etwas schneller" laufen sondern IMMER Netzsynchon und zwar exakt.
Eine Zugabe von Energie beschleunigt den Generator erst mal gar nicht sondern ergibt nur eine höhere Leisuntg ins Netz.
Durch die damit erfolgende Entlastung des Netzes, kann die Netzfrequenz als gesamtes Ansteigen, aber auch nur wenn dort weitere drehende Erzeuger vorhanden sind. In einem reinen Netz mit Umrichtern wird es zu keiner Änderung der Frequenz kommen, sondern zu einer Erhöhung der Spannung.

 

[Pumukel]

Dann erkläre mal woher die Frequenzschwankungen im Verbundnetz kommen ! Da sind auch nur mehrere Generatoren die Einspeisen und verschiedene Verbraucher.

 

[Strombuli]

Wir sind uns doch einig, dass der gelb gezeichnete Strom ein ziemlich reiner Blindstrom wäre und damit keine Wirkleistung vom WR ins Netz geliefert werden könnte.

Nein, denn du hast zwei Quellen. Du hättest recht, wenn die Phasenverschiebung durch ein C oder ein L erzeugt werden würde.
Hier hast du aber zwei Spannungs/Stromquellen, die interoperieren.

Analog zum Drehstrom, dort fließt auch kein Blindstrom zwischen den Phasen, weil eben jede Phase einen eigenen Generator hat.

...und NEIN, das hat nichts mit Frequenz zu tun, sowohl das Netz, alsauch der WR, liegen auf der gleichen Frequenz.
Es gibt keine unterschiedliche Frequenz!

Pumukel hat das einigermaßen verstanden, wennauch nicht alles

 

[schlaufon]

Ich finde es äußerst interessant wie man hier in ein und der gleichen Stromleitung zwei unterschiedliche Spannungen unterbringen will.
Dort gibt es nur eine Spannung und einen Strom.
Spannung und Strom können gegeneinander verschoben sein und das ist das was sich auch ändert.
Während im Verbrauchsbetrieb (ohne Blindleistungsanteile) der Strom Phasengleich mit der Spannung ist, ist er bei Einspeisebetrieb um 180° verschoben.

Einverstanden.

Obwohl dann ungenau, weil

in ein und der gleichen Stromleitung zwei unterschiedliche Spannungen

ist natürlich so. Siehe Spannungsfall.

Richtiger muss es heißen: an einem Punkt einer Stromleitung gibt es nur eine Spannung und einen Strom.
Der Punkt kann ja aber frei gewählt werden. Und wenn wir da z.B. den Eingang in den Zähler nehmen ODER den Ausgang des WR ODER ......, ja dann ist das so.

Somit haben wir gleiche Frequenz (siehe Generatorbeispiel), gleiche Spannung, gleicher Strom(fluß) an einem (frei gewählten Punkt) der Leitung.

Bliebe noch die Frage, wie der WR den Phasenunterschied (meinetwegen Phasenverschiebung) -wohlgemerkt zwischen Spannung und Strom, nicht zwischen 2 Spannungen- erzeugt.

Wenn ich das noch verstanden habe, kann ich wieder ruhig schlafen

<Erklärung?

 

[Pumukel]

Du hast da keine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom . Denn da würde der WR Blindleistung erzeugen. Er speist aber Wirkleistung ein. Das kann er aber nur indem zu jedem Zeitpunkt die Spannung des WR höher als die Netzspannung ist.

 

[Strombuli]

Du hast da keine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom . Denn da würde der WR Blindleistung erzeugen. Er speist aber Wirkleistung ein. Das kann er aber nur indem zu jedem Zeitpunkt die Spannung des WR höher als die Netzspannung ist.

Absolut richtig, man muss sich nur die von mir im Bild gezeigten Phasen anschauen und verstehen, was da abläuft.
Zu jeder Zeit liegt die Spannung der voreilenden Phase des WR über der des Netzes und somit fließt auch entsprechend der Spannung phasengleich der Strom.

 

[schlaufon]

Du hast da keine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom . Denn da würde der WR Blindleistung erzeugen. Er speist aber Wirkleistung ein. Das kann er aber nur indem zu jedem Zeitpunkt die Spannung des WR höher als die Netzspannung ist.

Ich glaube, ich habe das jetzt verstanden. Der WR (Ausgang) und das Stromnetz (zumindest bis zum 1. Transformatorhäuschen) muss als Ganzes betrachtet werden. An jedem beliebigen Punkt in diesem "Netz" herrscht Spannungs-, Frequenz- und Stromgleichheit.

Vergleicht man zwei Punkte A und B in diesem Netz z.B. den Ausgang WR (A) und den Ausgang des Zählers (B) kann es z.B. in der Spannung Unterschiede geben. Aber dieser Unterschied ist abhängig von der Beschaffenheit der Strecke zwischen A und B (Widerstand, ohmscher, induktiver, kapazitiver).

Wäre die Strecke zwischen A und B ideal und widerstandsfrei (eine Supraleitung R=0), dann hättest Du in Punkt A und B dieselben Bedingungen für Spannung (Amplitude, Phase), Frequenz, Stromfluss. Einzig der Phasenunterschied (nochmal: zwischen Spannung und Strom -nicht zwischen 2 Spannungen [weil die gibt es ja nicht]- erzeugt den Stromfluss.

 

[Pumukel]

Nein sowohl im Netz als auch vom WR besteht kein Phasenunterschied zwischen Spannung und Strom . Der Cosphi ist hier bei beiden 1. Aber zwischen WR und Netz besteht eine geringe Frequenzabweichung. Der WR läuft dem Netz in der Spannung und dem Strom voraus und somit entsteht da der Spannungsunterschied der bewirkt das eben der Strom ins Netz fließt. Unter dem Strich ist die Spannung vom WR höher als die Spannung im Netz. Das ist auch der Grund warum Solaranlagen für eine Spannungserhöhung im Netz sorgen.
Damit du das besser verstehst nehmen wir mal 2 Gleichspannungsquellen. Da sind bei beiden Strom und Spannung phasengleich ( cos phi = 1) Die eine Spannungsquelle liefert 5 V und die andere 5,1 V . Wie fliest da nun der Strom ? und wie hoch ist die Spannung ?

 

[Strombuli]

Aber zwischen WR und Netz besteht eine geringe Frequenzabweichung.

Nenne es nicht Frequenzabweichung, die Frequenz ist ja gleich....solange sie gekoppelt sind, obwohl man es gerne als solche bezeichnet, tatsächlich haben beide die selbe Frequenz, denn das Netz lässt nichts anderes zu.

Ansonsten hast du das schön erklärt!

 

[Pumukel]

Ok Dann nenne ich es Zeitliche Verschiebung . Das Netz des WR eilt dem Versorgungsnetz vor.

 

[Strombuli]

Ok Dann nenne ich es Zeitliche Verschiebung . Das Netz des WR eilt dem Versorgungsnetz vor.

Yep, so isses!

 

[EBC41]

Ich finde es äußerst interessant wie man hier in ein und der gleichen Stromleitung zwei unterschiedliche Spannungen unterbringen will.
Dort gibt es nur eine Spannung und einen Strom.

Die beiden Spannungen existieren nicht an einem Punkt. Die eine Spannung ist die am Ausgang des Wechselrichters, die andere an den Klemmen des Ortsnetztrafos.

 

[EBC41]

Absolut richtig, man muss sich nur die von mir im Bild gezeigten Phasen anschauen und verstehen, was da abläuft.
Zu jeder Zeit liegt die Spannung der voreilenden Phase des WR über der des Netzes und somit fließt auch entsprechend der Spannung phasengleich der Strom.

Wir sprechen doch von diesem Bild:

 

[EBC41]

Da kann man aber nicht sagen, dass zu jedem Zeitpunkt die rot gezeichnete Spannung über der blauen ist.