Y/D koppling på generator

[Vind]

Hej.
Håller på att renovera ett vindkraftverk och har nu kommit till generatorns inkoppling. Generatorn skall starta med Y för att sedan gå över till D vid 3-4 m/s vindstyrka (enligt tillverkaren). Turbinen och generatorn har då nått sitt arbetsvarvtal 75 rpm på turbinen och 1500 rpm på generatorn. Har lite frågor runt detta:

1. Vad är fördelen med att starta på Y och sedan gå över till D i en generator? (Detta för att avgöra om man skall gå över vid relativt låga vindar 3 m/s eller om man skall vänta till 5-6 m/s)

2. Är det skadligt om generatorn bara går på Y? Vad kan hända i detta läget? (Detta för att avgöra om jag måste ta höjd för någon extra säkerhetsfunktion i form av givare och programmeringen av PLC´n)

Tack på förhand

[danei]

Om du kör den på enbart Y riskerar den nog att rusa om det blåser mycket. Men jag förstår inte varför den ska startas på Y, jag tycker att den borde kunna gå på D-kopping hela tiden. Koppla in den på nätet när den snurrar snabbare än 1500RPM. koppla ur den om den går ner till 1500RPM. Med lämplig hysteres.

[Icecap]

1: Antagligen är det för att Y-kopplingen ger högre spänning än D-koppling, alltså växlar den om när spänningen iaf. blir hög nog.
2: Som danei skriver kan "fel" belastning göra att den rusar vid hög vind. Är detta ett problem är fast D-koppling svaret, det medför dock att uteffekten vid låg vind minskas.

[TomasL]

Det är en Asynkronmotor, den ger ingenting vid varvtal under 1500rpm.
Snarare är det så att den agerar som motor vid varvtal under 1500, därmed drar den också en hel del effekt.

Kan tänka mig så här:
När den kommer i översynkront varvtal, dvs varvtal över 1500 rpm, kopplar man in den i Y-läge, för att magnetisera den, därefter kopplar man över i D-läge och den kan börja producera effekt.
Se inkopplingen i Y-läge som en mjukstart, eftersom det blir en ordentlig startström från nätet i inkopplingsögonblicket.

[xxargs]

Det är precis som att starta större elmotorer - slår man på D direkt så blir det för stora strömmar från elnätet och säkringar kan ryka om man startar från stillastående till ca 80% av det synkrona varvtalet - samma sak så blir det ganska bra påkänningar strömmässigt om man ligger en bit över.

kör man på Y i det läget så blir inte strömmen fullt så stor (och inte de mekaniska krafterna heller för den delen) när man startar upp från låga varvtal eller bromsar ned från för höga varvtal tills man är i närheten av synkrona varvtal slår om till D-koppling och man får mycket hårdare koppling elektriskt mot elnätet.

Y-starten är alltså en mjukstart - ungefär som att man slirar på kopplingen när man skall rulla igång bilen innan full grepp

[TomasL]

Att notera, Motorn/Generatorn skall INTE kopplas in förrän den nåt översynkront varvtal, varken i D eller Y-läge.

[danei]

Den ska inte kopplas in om man ligger långt över synkront varvtal heller. Om man hamnar i det driftsläget behöver man ett oberoende bromssystem.

[TomasL]

Den skall kopplas in när Motorn når synkront varvtal, dvs 1500rpm, varken tidigare eller senare.

[danei]

Jag skulle nog säga att man ska koppla in den senare. Men det beror ju på om man låter den snurra fritt eller om man bromsar den tills det blåser tillräckligt. Om den snurrar oansluten så vill man ju att den ska blåsa så mycket att den levererar när den kopplas in. Då måste den över synkrontvarvtal.

[Vind]

Tack för alla svar. Skall försöka sammanfatta det hela:

- Inkoppling skall ske vid 1500 rpm i Y läge för att ge en mjukstart samt att ge så mycket "effekt" som möjligt samt att generatorn konsumerar effekt innan 1500 rpm.

- Övergång till D bör sedan ske för att generatorn inte skall bli överbelastad och verket skenar detta då ingen annan bromsfunktion finns förutom motståndet i generatorn.

Följdfrågan på dessa två blir således: När är det mest effektivt att gå över till D? Nära generatorns max på 15kW eller tidigare? Vad tjänar man mest på? (Här gäller det att få ut så mycket effekt som möjligt i framför allt låga vindar (3-7 m/s) då det är mest förekommande där verket står)

För den som vill kolla på lite produktionsgrafer finns dessa på http://rekasta.net/04%20Vindkraft/vindkraft.htm


//Vind

[TomasL]

I princip någon sekund efter det att den kopplas in.
Y-läget är endast till för att begränsa magnetiseringströmmen vid inkopplingstillfället, den skall inte köras i Y-läge.

[xxargs]

Y-läge är bara för uppstart så att generators rotor skall närma sig nära synkron varvtal utan allt för stora strömmar från elnätet om den innan dess går långsammare eller fortare - innan man går över i D-läge och det hela låses hårdare.

Att köra motor/generator mer än max någon minut i Y-läge kan bränna rotorn på motorn, så Y-läget är ingen option som man kan använda i driftläge i någon energioptimeringsavseende, och förlusterna är också högre i denna läge och uttrycks som att det värmer upp rotorn i generatorn till skadliga nivåer väldigt fort.