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Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Trasformatori, macchine rotanti ed azionamenti

Moderatori: Foto Utentemario_maggi, Foto Utentefpalone, Foto UtenteSandroCalligaro

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[1] Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto Utentem_dalpra » 8 feb 2020, 9:47

A chi può interessare segnalo che ho pubblicato questo "cotributo"

https://www.electroyou.it/m_dalpra/wiki/dead-bus-paralleling

sull'avviamento dei gruppi elettrogeni già in parallelo prima di eccitare gli alternatori.
Marco

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[2] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 8 feb 2020, 21:49

Da profano di questo tipo di problemi (per me le macchine elettriche devono fare quel che comandiamo loro :-) ), mi chiedo se, anche per potenze rilevanti (ordine dei MW), non inizi ad essere praticabile l'impiego di inverter (AFE+inverter, diciamo).
Per potenze da centinaia di kW a me sembra che possa essere fattibilissimo, magari un bel po' più costoso, ma con dei gradi di libertà che sistemi puramente elettromeccanici non hanno.
Prendila un po' come una provocazione, o meglio una riflessione, perché l'elettronica di potenza avanza rapidamente. ;-)

Inoltre, mi chiedo... Rimanendo sul caso descritto nell'articolo, è proprio impossibile controllare attivamente l'alimentazione del motore termico e l'eccitazione in modo da ottenere la sincronizzazione rispetto ad uno dei generatori (il "master", o quello che si avvia per primo)? Intendo qualcosa che funzioni in anello chiuso...
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[3] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto Utentem_dalpra » 10 feb 2020, 0:21

SandroCalligaro ha scritto:Da profano di questo tipo di problemi ..


Non capisco cosa intendi per "praticabile l'impiego di inverter"
Servirebbe uno schema per comprendere come intendi collegare questi inverter.
Per la sincronizzazione in anello chiuso, non mi risulta possibile mettere "ad anello chiuso" la forma d'onda della sinusoide con il lavoro della pompa ad iniezione.
Il gasolio che circola nei tubi non può entrare in un anello chiuso!
:D :D
Ultima modifica di Foto Utentemir il 10 feb 2020, 12:52, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: eliminato quote inutile
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[4] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 11 feb 2020, 15:19

Servirebbe uno schema per comprendere come intendi collegare questi inverter.
Scusami, lo davo per scontato...
Intendevo un inverter collegato a ciascun generatore, a raddrizzare in modo controllato. Il bus DC dell'inverter viene usato per generare verso la "rete", con un altro inverter. Ovviamente, si può pensare a più inverter e più bus DC, verso la "rete", oppure uno centralizzato.
In questo modo, la sincronizzazione dei generatori non è più necessaria. Non solo, possono girare a qualunque velocità, purché producano la potenza necessaria, e l'avviamento potrebbe essere fatto anche tramite gli inverter che funzionano da raddrizzatori, purché ci sia una sorgente DC di backup.
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[5] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 11 feb 2020, 15:27

Per la sincronizzazione in anello chiuso, non mi risulta possibile mettere "ad anello chiuso" la forma d'onda della sinusoide con il lavoro della pompa ad iniezione.
E perché no?
Sai meglio di me che la fase della tensione generata è direttamente legata alla posizione meccanica del rotore, nel generatore (essendo sincrono...).
Quindi, in linea di principio, non vedo perché non si possa controllare la fase della tensione variando la velocità, a sua volta variando l'alimentazione del motore termico o, più probabilmente, variando l'eccitazione di rotore. Come ho detto, sono un profano (non delle macchine elettriche in generale, ma di questo modo di controllarle), quindi il dubbio sulla fattibilità della cosa me lo pongo, ed era per questo che chiedevo.
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[6] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto Utenteguzz » 11 feb 2020, 16:03

Ma quanto verrebbe a costare un sistema con tutti quei raddrizzatori e inverter? Soprattutto se si considera che sono gruppi di emergenza, quindi che dovrebbero avviarsi molto sporadicamente...
Sei sicuro che sia una semplificazione mettere su centinaia di kW o qualche MW di convertitori statici, al posto di qualche centralina di avviamento?
E poi quanta energia verrebbe "mangiata" in più dal sistema?
L'avviamento descritto nell'articolo non consuma nulla, una volta a regime... sbaglio?

Riguardo al controllo ad anello chiuso, credo che il problema stia nell'impossibilità di determinare il comportamento del motore termico, dato che è molto più "imprevedibile" di uno elettrico. Sbaglio?
Almeno l'itagliano sallo...
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[7] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 11 feb 2020, 16:56

Probabilmente non sbagli, Foto Utenteguzz, ma i tempi e le tecnologie cambiano... e anche i costi.
Aggiungo il fatto che l'affidabilità del sistema non è data dai componenti, ma anche dalla certezza che si avviino, dalla necessità di manutenzione...
I sistemi tradizionali magari sono sovra-dimensionati, per sopperire ai picchi di carico e agli sbilanciamenti, o magari perché il punto di lavoro non è ottimale, o perché devono per forza girare a bassa velocità...

Faccio qualche esempio diverso, ma in qualche modo correlato.
Anni fa si usavano i "rotary converters", un motore ed un generatore collegati assieme, per fare da convertitore AC/DC o viceversa, o per moltiplicare la frequenza. Ora sempre di meno... sostituiti da convertitori elettronici.
Poi c'è chi studia i "trasformatori a stato solido", di grossa potenza. Attualmente non hanno senso, e forse non ne avranno per i prossimi 10 anni. Ma prima o poi, potrebbe succedere che siano convenienti.
A dire il vero, c'è già qualche applicazione particolare di inverter, per sostituire dei trasformatori...
https://www.youtube.com/watch?v=sYM_pZh9F-g

Da qui la mia domanda a chi si occupa di queste cose "elettriche" e non "elettroniche", ogni giorno. :-)
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[8] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto Utentem_dalpra » 12 feb 2020, 22:40

Premesso che non ha senso convertire in DC l'uscita di un alternatore (tanto vale montare una Dinamo !), ha ragione @Guzz : su una macchina di emergenza il costo della conversione non è giustificato.
A fronte di un gruppo elettrogeno da 1MW che costa circa 150 kEuro, il costo del convertitore probabilmente raddoppierebbe il costo dell'applicazione.
L'AVR come quelli che ho citato costa solo 2 k€.

Ha ragione @Guzz anche sulla regolazione del motore diesel: non è possibile controllare la fase. Altrimenti non esisterebbe il problema e non sarebbero necessari AVR con la funzione "Dead Bus Paralleling".
Marco

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[9] Re: Parallelo gruppi elettrogeni in isola

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 13 feb 2020, 7:41

Grazie delle risposte.
Capisco che il costo, per generatori relativamente grossi, sia proibitivo, specie se devono funzionare solo in emergenza.

Premesso che non ha senso convertire in DC l'uscita di un alternatore (tanto vale montare una Dinamo !)
Per un generatore di emergenza ti credo, ma non in generale. La dinamo ha perdite meccaniche non indifferenti, genera rumore elettrico e polvere, necessita di manutenzione molto più frequente. Inoltre, se non c'è un convertitore controllato a raddrizzare, si è vincolati con la velocità.
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