freileitung ab wasserkraftwerkchen in tajikistan

Diskutiere freileitung ab wasserkraftwerkchen in tajikistan im Forum Installation von Leitungen und Betriebsmitteln im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK - Liebe Foristen, Dieser Eintrag erreicht euch aus den tadschikischen Bergen wo ich Programme der ländlichen Entwicklung leite. Eine Komponente...
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fernweh

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Liebe Foristen,

Dieser Eintrag erreicht euch aus den tadschikischen Bergen wo ich Programme der ländlichen Entwicklung leite. Eine Komponente davon ist die Installation von Kleinst-Wasserkraftwerken in Bergdörfern (ausschliesslich für Kleinverbraucher wie Licht, Radio, TV, Mobilfunk und Kleingeräte). Pro Haushalt sind 200W angestrebt. Leider bin ich hier mit nicht unbedingt qualifizierten Ingenieuren gesegnet, die sich im Bereich Stromübertragung so überhaupt nicht auskennen... 3 Leute, 4 Meinungen. Ich versuche mich nun also selbst in die Thematik einzulesen. Soviel zum Kontext.

Es geht nun um folgende Fragestellung: Wie kriege ich den Strom vom WKW (wasserkraftwerk) einigermassen effizient in die extrem verstreuten Siedlungen. Hier ein Beispiel:

Site A: Stromquelle: 15kVA 3-phasiger Generator (alternativ wäre 1 phasig möglich). Reelle Produktion bei maximaler Wasserverfügbarkeit: 11kW

Ich habe zwei Dörfer zu versorgen:
16HH (haushalte) in 900m Entfernung. Da schicken wir max. 6kW hin.
15HH in 2300m Entfernung. Auch da ist die Leistung auf 6kW begrenzt.

Mein Plan: Den Generator etwas schneller laufen lassen dass ca. 420V (leiter-leiter) generiert werden. Dann jeweils Freileitung von 3*Phase + 1*Null mit Alukabel 35mm2 in die jeweiligen Dörfer. max.10% verluste würden wir tolerieren. Die Spannung im Dorf (leiter-null) sollte nicht unter 190V liegen. Kommt das hin?


Transformatoren (6 kV) krieg ich hier nur ab 25kVA - davon 3 stück ist echt zu teuer. Ausserdem ist alles was irgendwann kaputtgehen kann ein extra risiko. Trotzdem: gibt es einphasige kleintrafos für mittleren spannungsbereich, mit denen ich die ganze Chose einphasig betreiben könnte? Also 220V Einphasiger Generator -> Hochtransformieren auf Mittelspannung (1-6kV). Nur zwei kabel in jedes Dorf und dort wieder mit Trafo auf 220V runterspannen? Ich finde dazu nix sinnvolles im Netz.

Vielen Dank falls sich jemand die Zeit nehmen sollte hier etwas Licht ins Dunkel zu bringen (was ja nun eigentlich unser Job hier sein sollte..).

dom
 
Sowas ist sehr komplex. Du solltest dich damit abfinden, das man kein solches Inselnetz bauen kann, mit eng tolerierter Spannung und Frequenz. Am Einfachsten würde das wahrscheinlich noch mit Gleichspannung gehen also gleichrichten und glätten. Dann hat man etwas über 600V und dann hängt man direkt bei den Verbrauchern Wechselrichter hin, die für Inselbetrieb geeignet sind. Wenn diese nur für 200-300W sind, dann hat man auch gleich die Gewähr, das nicht doch einer ein Bügeleisen benutzt oder eine Elektroheizung und damit alles zusammenbricht.
Nächstes problem ist das Kraftwerk selbst. Die Turbine muss auch davor geschützt werden, das sie bei wenig Last zu schnell wird.
 
:?:

Würde mich mal interessieren, welche "Organisation" Leute in die Welt hinausschickt mit Aufgaben, die wohl eine Nummer zu groß sind für diese "Reisenden".

Meine Vermutung: eine religiöse Sekte, oder?

P.
 
Ein schneller laufender Generator erzeugt keine höhere Spannung nur eine höhere Frequenz.

Sinnvoller Weise erzeugt man hierbei Drehstrom.
Bei solchen Leitungslängen wirst Du an diversen Transformatoren oder einer HGÜ nicht vorbeikommen.
wobei HGÜ die verlustarmste Versorgung ist.

Frage wäre auch nach der angestrebten Netzform. ein TT Netz ist vermutlich die einzige Möglichkeit, oder bei Trafo vor Ort ein örtliches IT Netz.

wie gewährst Du einen Schutz der Personen und den Schutz vor Brand?

Ist eine örtliche Lösung mit Solarzellen und nicht dauerhafter Stromversorgung vieleicht die bessere Lösung?
 
HGÜ? Übertreibst du nicht ein bisschen.
Wenn du mit 600V Gleichspannung arbeitest, und mal 7KW rechnest, sind das knapp 12 A. Das macht bei 2300m 41V Spannungsfall. also knapp 500W Leitungsverluste bei Vollast. Ein Solarwechselrichter hat mit diesen Spannungsschwankungen in der Regel kein Problem, man braucht nur halt welche, die Inselbetrieb können. Evtl findet man auch einen Hersteller, der ein Modell direkt für diesen Fall modifiziert.
 
Danke für die - konstruktiven - Beiträge.
Die Turbine wird mit einem ELC (electronic load controller) ausgestattet sein, der Leistung in Ballast-Heizstäbe abgibt.
Solar btw. ist an diesen Standorten aufgrund von Verschattung & bedecktem Wetter im Winter (wir sind in den Bergen) nicht sinnvoll machbar.

Falls der Stromtransfer tatsächlich nur mit hier nicht verfügbarer Technologie machbar ist, wird halt nicht gebaut. Es bringt nix spezielle wechselrichter zu importieren, die falls durchgebrannt niemals ersetzt werden können.
Anderseits wundere ich mich dann über noch viel längere Leitungen bestehender makeshift-kraftwerke die in 220V durch büsche und Bäume verlegt werden und am ende auch irgendwie lampen zum leuchten bringen. Da sind die vorliegenden Pläne echt High-Tech gegen.


So - obwohl off-topic - jetzt noch eine kurze Bemerkung zur Natur von Entwicklungszusammenarbeit: Ländliche Entwicklung besteht aus dutzenden Kleinprojekten die von den Dörfern vorgeschlagen und von ihnen teilfinanziert werden. Das geht von Saatgutvermehrung über Weiderlandmanagement bis eben in Einzelfällen zu ländlicher Stromversorgung. Ich entscheide mit, was durchgeführt werden soll. Dafür schaue ich mir die Pläne an und lasse sie von hiesigen Ingenieuren / Experten prüfen. Wenn alles ok ist, wird von unserer Seite bezuschusst. Falls nicht - bzw wie im vorliegenden Fall die Techniker sich nicht einig sind bzw. offensichtlich überhaupt nicht auskennen - schick ich auch schon mal eine Anfrage an Spezis um besser einzuordnen, was mir hier so erzählt wird. Im Zweifelsfall gibt's dann von uns kein Geld für das Vorhaben.
Schön wäre es, wenn ich für meine Aufgabe Expertenwissen in allen Bereichen des ariden Landbaus, Saatgutvermehrung, Schaf-,Ziegen-,Kuh-,Hühnerwirtschaft, Brückenbau, Stromversorgung usw. sowie natürlich Sprachkenntnisse in Russisch, Arabisch, Paschtu & Farsi hätte. Leider decke ich davon nur rund die Hälfte ab. Aber jeder der's besser kann ist herzlich willkommen ;-)
 
fernweh schrieb:
Die Turbine wird mit einem ELC (electronic load controller) ausgestattet sein, der Leistung in Ballast-Heizstäbe abgibt.
Solar btw. ist an diesen Standorten aufgrund von Verschattung & bedecktem Wetter im Winter (wir sind in den Bergen) nicht sinnvoll machbar.

Wind weht auch nicht? -> Kleinwindanlagen

fernweh schrieb:
Anderseits wundere ich mich dann über noch viel längere Leitungen bestehender makeshift-kraftwerke die in 220V durch büsche und Bäume verlegt werden und am ende auch irgendwie lampen zum leuchten bringen. Da sind die vorliegenden Pläne echt High-Tech gegen.

Dann nimm dir mal ein Programm wie ABBDoc oder Simaris, gibt die Daten zu Leitungen, Laengen, Lasten und Generator ein und schau dir den Lastfluss an.
Wenn man im Haus nur Kleinspannungsverbraucher nutzt (LED-Leuchte, 12V-Geraete, Ladegeraete..) mag der Spannungsfall auf der 230V Seite durch einen hausweisen Kleinspannungswandler 230-12/24V mit stabilisierter Ausgangsspannung denkbar sein.
 
Irgendwo hast du recht. In De gibt es Ortsnetze, die sind genauso lang und die Leistung ist höher. Wenn also am Generator die überschüssige Leistung verbraten werden kann, und dieser somit stabile Spannung und Frequenz abgeben kann, dann sollte man in der Tat ein normales Drehstromnetz bauen. Die Spannungsregelung am Generator auf 440V einstellen, das ist die Toleranzgrenze nach oben und zumindest die lange Strecke vieleicht mit 50mm² machen oder auch 35mm² und 7 Leiterseile.
Ich kenne nun die Geografie nicht, wenn aber z.B. Dorf1, Dorf2 und Wkw ein Dreieck bilden, wäre auch noch eine Ringleitung denkbar.
Die heutigen Geräte, wie Fernseher Radio, Laptop oder PC haben alle Schaltnetzteile mit Weitspannungseingang und wenn da halt mal 180 statt 230V ankommen, dann macht das auch nichts. Selbst viele LED-Leuchten kann man heute von 100-270V betreiben.
Schwankende Spannung ist allemal besser wie kein Strom
 
Octavian1977 schrieb:
Bei solchen Leitungslängen wirst Du an diversen Transformatoren oder einer HGÜ nicht vorbeikommen.
HGÜ :roll: gehts noch?
Hast du mal geschaut ob's das in der Leistungsklasse gibt und mit welchem Wirkungsgrad?
Wer soll das warten?

Ich kenne auch solche Fälle mit WKW in Afrika und kleinem "Ortsnetz". Hier kommt nichts anderes in Frage als ein paar Alu(Kupfer)-Drähte mit Isolatoren an Holzmasten geschraubt und lokalem TT-Netz. Fertig. Luftkühlung ist aut. vorhanden. Das ist eine Technik, die auch lokales Personal warten und reparieren kann. FI nicht vergessen.

Den Rest hat bigdie auch schon beschrieben.
 
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