Motore sincrono in parallelo

[Marco Barcaroli]

Salve,avrei bisogno di sapere se un generatore sincrono collegato in parallelo ad una rete a tensione e frequenza prevalenti (rete Enel) e impostato per erogare una potenza costante (1000kW) riesce ad immettere effettivamente a potenza costante oppure risente sia delle variazioni della tensione in rete sia della variazione dei carichi connessi regolando di conseguenza. Grazie.

[alex3comelectro]

Non sono esperto è ti rispondo solo perché nessuno lo ha fatto prima.
In una rete tipo quella nazionale italiana 1000kW...cioè 1 MW non sono niente.....il genereatore non si accorge di nulla (tranne che non ci sia un blackout improvviso).

Naturalmente la linea alla quale deve essere collegato deve supportare il tuo MW.
E poi ci sono da rispettare le DK......

[Terminator]

Ricordati di fare un controllo anche sulla reattiva, cioè poiché la rete Enel è prevalente non puoi fare altro che imporre il cos phi al tuo generatore. Una singola macchina è trascurabile rispetto alla rete e quindi sta al tuo sistema adattarsi. Controllando la potenza reattiva riesci a proteggere anche l'alternatore, non dimenticare che quest'ultimo eroga anche la corrente in quadratura che va a sommarsi vettorialmente a quella attiva che ti serve per generare il MW nominale. E' il motore primo a sobbarcarsi il MW di carico, quest'ultimo però è praticamente insensibile alla componente reattiva.

In caso di black out devi fare attenzione ricorda che non hai modo di sapere quando sarà ripristinata tensione sulla rete e quindi devi agire di conseguenza.

[rusi]

In generale non riuscirà ad erogare potenza costante, ma sarà soggetto alle variazioni di tensione della rete e alle variazioni di carico.
Quanto sarà sensibile dipende molto dal tipo di motore primo che traina il sincrono e dalla sua auto-regolazione.
Se le variazioni della tensione di rete possono essere significative, bisogna anche pensare ad un relè di Reverse Power che disconnetta il sincrono in caso di trascinamento (cioè nel caso che la rete "spinga" il sincrono anzichè riceverne energia).

[Marco Barcaroli]

Non so questa cosa dell'auto regolazione mi convince poco. Il gruppo di cui parlo ha potenza nominale di 1085kWe ed è trascinato da un motore a metano. E' regolato per funzionare a una potenza costante di 980kW . Invece oscilla tra 900kW e 1040 kW. il GRTN impone a tutti i gruppi elettrogeni in parallelo sulla rete di effettuare le regolazione primaria di frequenza e tensione. Ora la banda di regolazione di questo gruppo dovrebbe essere di quasi 200kW e mi sembra un po' tanto per una potenza nominale di circa 1MW dato che la variazione dei carichi e condivisa da tutti o quantomeno dai gruppi piu vicini agli utilizzatori che hanno generato la variazione. Se qualcono sa come funziona la cosa si faccia avanti.

[rusi]

Provo a dare un'idea poco... matematica ma più intuitiva.
In un sincrono per generare energia il motore endotermico deve "spingere" l'alternatore, che gira sempre alla solita velocità. Se la coppia fornita dal motore diminuisce, cioè il motore spinge di meno, la potenza in rete diminuisce. Se la coppia diminuisce troppo si arriva ad una situazione in cui l'alternatore diventa motore e trascina in rotazione il motore endotermico. Un po' come una macchina in discesa con la marcia inserita.
In questo caso ovviamente la potenza fluisce dentro l'alternatore e non DALL'alternatore.

Le variazioni di carico devono corrispondere in variazioni di coppia del motore endotermico, cioè in un aumento del combustibile introdotto per mantenere la potenza versata in rete costante.
Perciò ad un aumento del carico deve corrispondere un aumento del gas se si vuole che la potenza immessa in rete sia costante.

[rusi]

Se ci sono n gruppi in rete, una variazione di carico dovrebbe essere ripartita in maniera uguale sugli n gruppi, a meno che:
- i gruppi siano diversi tra loro
- i gruppi siano uguali ma le perdite no (es. i cavi che li collegano alle sbarre di lunghezza significativamente diversa)
- i gruppi siano uguali ma le costanti PID del regolatore del gas siano tarate in maniera diversa. In quest'ultimo caso si è soliti osservare una "pendolazione", cioè kW di potenza attiva immessa in rete che si spostano da un gruppo ad un altro con periodo da qualche decimo a qualche secondo, osservabile ad occhio sullo strumento.

[Marco Barcaroli]

Dunque da quello che dici, tornando al mio problema, dovrei ricercare le cause della mencata erogazione a potenza costante in un funzionamento anomalo del motore primo che trascina l'alternatore?se potessi ti farei vedere i dati rilevati ma non so come poter inserire l'immagine.

[rusi]

Questo è quello che succede nei generatori diesel che incontro spesso io.
L'analisi del comportamento del generatore si fa osservando potenza attiva, reattiva e tensione alle sbarre.
Se ci sono comportamenti sballati della reattiva di norma bisogna andare a caccia nell'alternatore; se ci sono comportamenti sballati dell'attiva bisogna andare a caccia nel motore.

[admin]

un generatore sincrono collegato in parallelo ad una rete a tensione e frequenza prevalenti (rete Enel) e impostato per erogare una potenza costante (1000kW) riesce ad immettere effettivamente a potenza costante oppure risente..

La potenza attiva immessa da un gruppo nella rete dipende dalla frequenza: se la frequenza diminuisce il gruppo aumenta la potenza immessa; la diminuisce se la frequenza aumenta. L'entità della variazione dipende dalle caratteristiche del gruppo ed è il parametro che determina la regolazione primaria, detto energia regolante. Essa è il rapporto tra la potenza nominale della macchina ed il prodotto della frequenza di rete per il grado di statismo. Quest'ultimo rappresenta la differenza, relativa alla frequenza di rete, tra la frequenza massima corrispondente alla velocità della macchina funzionante a vuoto e la frequenza minima corrispondente alla velocità della macchina funzionante a pieno carico. Con questa sola regolazione la potenza non può rimanere costante. Lo potrà essere solo se la frequenza è rigorosamente costante.
Se si desidera mantenerla costante occorre intervenire sulla regolazione secondaria che permette di variare frequenza massima e frequenza minima proprio della quantità di cui è variata la frequenza di rete.