Wechselrichter

Diskutiere Wechselrichter im Automatisierung, Gebäudesystemtechnik & Elektronik Forum im Bereich DIVERSES; Hallo, ich bin neu hier bei euch und hätte eine Frage an die Techniker unter euch! Ich betreibe ein kleines, altes (Baujahr 1936) Wasserkraftwerk...

  1. #1 Großalm, 06.02.2021
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    Hallo, ich bin neu hier bei euch und hätte eine Frage an die Techniker unter euch! Ich betreibe ein kleines, altes (Baujahr 1936) Wasserkraftwerk mit 2 bis zu 6 Kilowatt (kommt auf die Wassermenge an) aber leider mit ein DC Generator. Einstweilen verbrauch ich die Energie hauptsächlich zur Warmwassererzeugung und Heizung und für die Beleuchtung im Haus und am Hof es wird auch viel Energie nutzlos vernichtet. Jetzt möchte ich mir einen Wechselrichter einbauen um die Energie effektiver zu nutzen. Was sagen die Spezialisten unter euch? ist das ratsam oder ein hinausgeschmissenes Geld? Ich möchte aber nicht zu viele Euros in die Hand nehmen und die Maschine auf einen Wechselgenerator tauschen und die Stromleitung und…..und…..erneuern, da das E-Werk sehr hochwassergefährdet ist und die Regenmengen letzte Jahre immer extremer wurden. Es kann sein, dass das Kraftwerk überschwemmt oder weggerissen wird und meine Investition für die Katz war……...
     
  2. EBC41

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    Ich würde da einen preiswerten Asynchron-Drehstrom-Generator einbauen. Es müsste eigentlich ein ganz gewöhnlicher Drehstrom-Normmotor auch funktionieren. Hast Du keinen gebrauchten in dieser Leistungsklasse herumliegen? Passenden Motorschutzschalter dazu.

    Welche Spannung liefert der vorhandene Gleichstromgenerator?
     
    patois gefällt das.
  3. #3 Großalm, 07.02.2021
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    Ja wenn es nur die Maschine wäre aber ich hätte da noch eine neue Stromleitung von ca. 1km Länge zu legen die leider auf fremden Grund ( Bundesforst) und durch den Wald führt. Wie gesagt das besagte E-Werk liefert 2-6 kw mit 220 Volt. Der Dynamo würde 440 Volt erzeugen und durch geringere Drehzahl auf 220 Volt reduziert wird.
     
  4. #4 Allstromer, 07.02.2021
    Zuletzt bearbeitet: 07.02.2021
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    Würde ich in diesem Fall überhaupt nicht empfehlen.
    Hier ist der Einsatz nur sinnvoll mit einem fremd- bzw. permanent erregten Generator.
    Also Bauart Synchronmaschine
    Prinzipiell ist ein Gleichstromgenerator per se nicht schlecht.
    Der Wechselrichter muss ja auch nicht im Generatorhaus untergebracht sein.
    Zur bestehenden Anlage und dessen Zustand kann, da unbekannt, keine Aussage gemacht werden.
    Für eine die Bewertung der Wirtschaftlichkeit einer Investition wäre auch wichtig ein Wassermengenprofil zu haben.
    Foto von der Anlage wären interessant.

    MfG
    Allstromer
     
  5. EBC41

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    Welche Leitung liegt da momentan? Erdkabel, Querschnitt, Aderzahl?
     
  6. karo28

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    Warum? Gleichspannung laesst sich doch prima verwenden, problemlos speichern und fuer allerlei Zwecke einsetzen. Lediglich Absicherung und Schutzmassnahmen sind etwas diffiziler, aber auch hinzubekommen.
     
  7. #7 Großalm, 07.02.2021
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    Den Wechselrichter würde ich e am Hof einrichten aber ein Insider hat mir schon vor Jahren erklären wollen, dass das leider nicht so einfach ist „einen Wechselrichter gleich nach dem Generator zu schalten erzeugt sehr starkes Kollektorfeuer. Sodas die Maschine in kurzer Zeit kaputt gehen würde.

    Meine Anlage hat eine Fallhöhe von ca. 8 m, 5 Düsen mit 70-80-90-100-110mm Durchmesser zum Wechseln je nach Wassermenge und eine Peltonturbine. Der alte (Baujahr 1956) Gleichstromdynamo im Maschinenhaus wird über einen Flachriemen angetrieben und hätte eine Leistung von über 50 KW und 2 x 440 Volt bei 1600 Umdrehungen. Der Transport der Energie erfolgt über eine 1 km lange Freileitung mit 2 Kupferdrähte (16 mm2). Im Haus und am Hof sind hauptsächlich zwei Stromkreise, einer für die Eigenanlage, einer fürs öffentliche Netz.

    Da viel Energie auch nutzlos vernichtet wird, wäre meine Idee einen Wechselrichter aber was ist da dann mit dem ärgerlichen Bürstenfeuer, oder was meint ihr, sollte man es einfach ausprobieren.

    PS.: Foto kommen später.
     
  8. #8 Allstromer, 07.02.2021
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    Guten Abend @Großalm.
    Die Aussage ist sicherlich so nicht richtig.
    Starkes Bürsten- / Kollektorfeuer entsteht im Wesentlichen nur wenn:
    - falsche oder schlechte Kohlen eingesetzt
    - Kohlen nicht auf Kollektor angepasst / eingeschliffen sind
    - Kollektor eingelaufen / Lamellenschluß
    - Windungsschluss Anker vorhanden ist
    - starker Kohlenabrieb vorhanden ist

    Frage:
    - Für welche Stromversorgung war das Kraftwerk ursprünglich mal gedacht?
    - Was wird jetzt noch betrieben damit?
    - 2X 440V DC ist etwas sehr ungewöhnlich! Foto vom Typenschild!
    - Hat der Generator tatsächlich 50KW, das paßt aber zu 1KM Freileitung mit 16mm² Cu nicht!

    Nebenbei:
    -Steht die Anlage in Oberbayern bzw. Tirol?

    MfG
    Allstromer
     
  9. EBC41

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    Heisst das dann, dass der Generator sozusagen auf den einen Leiter +440V gegen Erde und auf den anderen Leiter -440 V gegen Erde liefert?
    Macht in Summe 880Volt zwischen den zwei Freileitungsdrähten?

    Diese hohe Spannung wäre ja schon eine recht gute Voraussetzung, um die Energie über die Strecke von 1km vom Kraftwerk zum Hof zu transportieren.
    Bei einer Generatorleistung von beispielsweise 25kW würden dann etwa 1700 Watt auf der Leitung verloren gehen. Bei 10kW: etwa 290 W.

    Kann man die mittlere Wassermenge des Baches in Litern pro Sekunde, etwa grob abschätzen?
     
  10. #10 Octavian1977, 08.02.2021
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    Auf jeden Fall sind die Verluste bei der Übertragung mit Wechselstrom deutlich höher.
    Allein aus diesem Grund ist ein Wechselrichter so nahe wie möglich am Verbraucher zu setzen.

    Wechselrichter für solche Anlage bekommt man z.B. von Benning.
    Setzt man noch Batterien oder Kondensatoren davor. kann man auch Lastspitzen sehr gut abfangen.
     
  11. #11 Allstromer, 08.02.2021
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    Hallo Leute, bevor man sich ereifert, über irgentwelche Lösungswege zu unterhalten, sollte erst einmal das Problem, also die bestehende Anlage, bekannt sein.

    Ob das wirklich so ist?
    Wäre sehr ungewöhnlich.

    Bezogen auf die unbekannte Anlage vor allem die Betonung auf deutlich höher wieder mal ein völlig unsinniger Erguß.

    Allstromer
     
  12. bigdie

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    Solarwechselrichter für Drehstrom könnte man probieren, der arbeitet aber nur am Netz. Ist also jede Menge Anmeldung Zählerumbau und solche Sachen nötig
     
  13. #13 Octavian1977, 08.02.2021
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    Bei Übertragung von Wechselstrom über 1km ist der höhere Verlust bei Wechselstrom sicher deutlich spübar, und unnötig wenn man es gar nicht benötigt.

    Weil Solarwechselrichter hier oftmals nicht die richtigen sind habe ich Benning vorgeschlagen die machen auch USV Analgen und Wechselrichter so wie DC Versorgungen mit Batterie etc. (leider keine PV Umrichter mehr)
     
  14. EBC41

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    Hier wäre zu klären, ob das mit preiswerten trafolosen Wechselrichtern machbar ist, denn die Gleichspannung ist in unserem Fall wahrscheinlich nicht "floatend", wie es bei PV-Panelen der Fall ist.

    Solarwechselrichter suchen ja immer auf der Spannungs-Strom-Kennlinie den Punkt der größten Leistungsausbeute. Im Zusammenhang mit einem Gleichstromgenerator wird sich das anders verhalten, da dessen Innenwiderstand kleiner ist. Evtl. mit einem Wechselrichter-Hersteller Kontakt aufnehmen, ob das Aufspielen einer anderen Firmware hier zielführend ist?

    Aber generell bräuchte man noch mehr Informationen über die vorhandenen Anlagenteile.
     
  15. #15 Octavian1977, 08.02.2021
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    Octavian1977 Moderator

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  16. #16 Großalm, 08.02.2021
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    IMG_20210208_091550.jpg IMG_20210208_091540.jpg IMG_20210208_090857.jpg IMG_20210208_091214.jpg


    Ich habe mich bei dem Dynamo leider geirrt der hat 2x250 Volt mit 31 KW Leistung
    . Tut mir leid, hatte ich anders im Kopf.

    Um seinen Hof zu Elektrifizieren baute mein Urgroßvater 1920 das Kraftwerk, ein Wasserrad trieb damals den Generator an. Die Energie wurde für Lichtquellen in einem Gasthause und Bauernhaus verwendet. Man konnte einen Motor antreiben der die Arbeit in der Landwirtschaft erleichterte. 1936 wurde das E-Werk erneuert, Turbine, Exedra ersetzte das Wasserrad. Die aktuelle Maschine wurde 1987 getauscht. Der Dynamo wurde früher für die Erregung einem Notstromaggregat in einem großen Kraftwerk verwendet und war eigentlich wie neu. Erzeugt werden höchstens 6 KW mit 220 Volt. Es gibt keine Reglung die erfolgt mit Belastung und wird händisch ausgeführt.
    Die Anlage steht in Oberösterreicher in Salzkammergut.
    Das starke Kollektorfeuer habe ich auch so im Netz unter maurelma.ch/umformen.htm gesehen .
    Wie schon erwähnet wird einstweilen das Kraftwerk nur zur Beleuchtung, Warmwassererzeugung und ein wenig für die Heizung verwendet. In den warmen Jahreszeiten wird Strom vernichtet. Deshalb würde ich wenn möglich einen Wechselrichter (ob 1-phasig od. 3-phasig?) nach der Freileitung einbauen.
     
  17. #17 Großalm, 08.02.2021
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    Könnte man auch noch vor den Wechselrichter eine Batterie vorschalten. Mit welcher Größe könnte man das Kleinkraftwerk am besten nutzen?
     
  18. #18 Schlauberger, 08.02.2021
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    Was mir einfällt wäre, wenn man ein Rückspeisefähiges Einspeisemodul von einem modularen Siemens S120 Umrichter nimmt und dort in den Zwischenkreis einspeist. Soweit ich weis hat er in diese Richtung keine Spannungsanhebung. Also würde noch ein Trafo zwischen Netz und Umrichter benötigt.

    Ich bin mir aber nicht zu 100% sicher wie es sich mit dem Generator verhält und damit man das Modul parametrieren kann hängt noch mehr Hardware als Rattenschwanz dran. Evtl. gibt es aber auch andere Umrichtersysteme mit denen es einfacher geht.
     
  19. #19 EBC41, 08.02.2021
    Zuletzt bearbeitet: 09.02.2021
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    Bei 6kW muss es ein 3-phasiger Wechselrichter sein. Zumindest in Deutschland müssen Leistungen größer 4,6kW an drei Aussenleiter angeschlossen werden. Ob das bei euch in Oberösterreich auch so ist, am besten beim lokalen Elektroinstallateur nachfragen.
    Wäre dann die Spannung zwischen den beiden Freileitungsdrähten 220V oder 440V?
    Wenn nur 220V, würden eh nur noch 4,5KW am Hof ankommen.

    Der Elektriker müsste sich dann auch um die Anmeldung beim Versorger usw. kümmern. Ich gehe davon aus, dass die nicht von euch verbrauchte Energie ins öffentliche Netz eingespeist wird. Daher auch ein entsprechender neuer Zähler (Zweirichtungszähler) notwendig. Da stellt sich die Frage, ob der vorhandene Zählerplatz so vom Versorger akzeptiert wird, wenn er schon älter ist? Müsste auch der Elektroinstallateur abklären.

    Dann könnte man überlegen, ob man die Sache als Notstromversorgung nutzen will, wenn das öffentliche Netz ausfällt. Erfordert dann natürlich inselbetriebfähigen Wechselrichter und entsprechende Umschalteinrichtungen, die eine auf diesem Gebiet erfahrene Fachfirma errichten müsste.
     
  20. #20 Allstromer, 09.02.2021
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    Hallo @Großalm, mit sind die techn. Daten deiner Anlage noch unklar.
    Mach mal etwas großzügigere Fotos des Maschinenraumes sowie vom ganzen Typenschild und der elektr. Anlage.
    Wie sehen die Regelungen von Turbine und Generator aus?
    Die 2 x 250V beziehen sich auf Erregerspannung und Generatorspannung.
    Bei 62A Nennstrom komme ich auf eine Generatornennleistung von 15,5KW!
    Wie kommst du auf 31 KW?

    Nicht praktikabel.
    Siehe:
    Das müsstest du beantworten.

    Übrigens:
    Wo siehst du die Grenze bei den etwaigen Investitionskosten.
    Zum Bürstenfeuer habe ich mich schon geäußert.
    Das ist generell Gleichstrommaschinen etwas stärker.

    Gruß
    Allstromer
     
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