Freischalten, Inselnetz und noch einiges mehr

Blut-Svente, Mittwoch, 22.01.2020, 12:25 (vor 1549 Tagen) @ helmut-11907 Views

Hallo Helmut,

die Fragestellung unten sagt mir, es fehlt etwas Licht im Dunkeln der el. Energieversorgung.
Also, erst mal: Dein Generator mit 2kw ist wahscheinlich ein Einphasen-Asynchron Moppel, heisst, er dreht auf 50Hz Nezfrequenz bezogen etwas mehr als 3000 U/min, durch das Delta zur Drehzahl kommt einfach gesagt der Strom zustande im Generator-Betrieb, als Motor, also Treiben, würde er z.B. 2900 U/min unter Last drehen, wenn man 50 Hz Wackelsaft einspeist. Das ist die Natur von Asynchron-Maschinen. Synchron-Maschinen (2 Pole, also Polpaarzahl=1) drehen genau! 3000 Umdrehungen, der Stromfluss und damit das Drehmoment entsteht durch das Delta zur Phasenlage des Referenznetzes. (Motor wie auch Generatorbetrieb) Habe ich nun ein öffentliches Netz mit 50Hz und speise dort mit 3100 U/min ein und schalte das zusammen, liegen weder Spannung noch Phasenlage einheitlich, also es kommt zu kurzschluss-artigen Strömen, es rummst und das Überstrom-Schutzorgan schaltet ab. Löse Dich mal von der "Gleichstrom-Vorstellung", sind Phasenlage genau 180Grad unterschiedlich, hast Du 2 mal Wurzel2 mal 230v, also rund 640V Spannungsunterschied beim Zusammenschalten...nix gut.
Ein Solar-Wechselrichter koppelt einen Gleichstromkreis, der mittels Leistungselektronik (und teilw. Trafo) wechselgerichtet wird, genau Spannungs- und Phasengleich aufs ins einzuspeisende Netz, dann gibt er "Gas" und regelt den Phasenwinkel so, dass die zur Verfügung stehende Energie ins Netz einspeist. Du siehst, mit einer Asynchron-Maschine im Generatorbetrieb ist das nicht denkbar. Dazu überwacht die ENS (Pflicht in jedem Solar-WR in der EU) ob das Netz noch da ist, ist es weg, schaltet die ENS die Schose ab, damit es keine ungewollte Inselbildung gibt. Das ist gefährlich bei Arbeiten an freigeschalteten Netzen. Die Netzfrequenz im öffentlichen Netz wird überwacht, Abweichungen in Milli-Hertz gemessen! Netzfrequenz
Kommen wir zum Inselnetz: Betreibst Du mit Deinem Generator Verbraucher, egal, aus welchem Grund, und wenn es nur die einzelne Flex am Moppel auf dem Acker ist, hast Du ein einfaches Inselnetz gebildet. Dort herrschen die Bedingungen, die sich aus Generator und Last Wechselspiel ergeben, also z.B. 214V und 54,25Hz(Motordrehzahl!). Das schwankt teilweise sehr deutlich, abhängig von Last, Schaltvorgängen, Leistung des Moppels u.v.m. Ein wichtiger Punkt ist noch zu beachten. Würdest Du mit dem Moppel Deine Verbraucher im Haus bei Stromausfall einfach speisen, ohne das Haus vom Netz zu trennen (Inselbildung) würde die Leistung nach "draußen" fließen, Du würdest den Rest der Welt gleich mit versorgen...
geht natürlich nicht, mit 2kw ganz sicher nicht. Also, kurzschlussähnlich und es rummst wieder... Deshalb muss man zwingend das Haus an der Einspeisung von draußen freischalten. Mein Moppel gibt die Bedingungen etc. vor. Und damit beantwortet sicha uch die Frage: von draußen haut nix rein, wenn die (öffentliche Spannungsversorgung) wieder kommt, da abgeschaltet. Anders geht es nicht!
Ob man das automatisiert macht oder von Hand mit nem kräftigen Schalter, erst mal egal.
Mein Studer XTM WR hat einen Generator-Eingang, ich parametriere die max. Leistung des Moppels und er speist den Saft vom Moppel ins freigeschaltete Hausnetz, überschüssige Leistungs bis zur max.Leistung nutze er, um die Akkus
(24V OPZS) zu laden. Braucht man mehr Leistung, speist er Moppel-Saft ein und nimmt dazu noch Saft aus den Akkus bis zu Leistungsgrenze des WR. Über Hilfskontakte kann man per Schütz das Haus freischalten, die Phasen zusammen schalten (Verriegelung! sonst Kurzschluss) und sogar den E-Starter des Moppels betätigen. USV fürs Wohnhome. Mit entsprechendem Aufwand geht vieles. Kostet aber richtig Geld, für etwas Bequemlichkeit im seltenen Fehlerfall m.E. zu viel.

Bitte lies auch mal Autarkie, Solar u.v.m. SHER gute Seite mit viel Hintergrund!

Wenn ich vorhabe, das im Keller zu positionieren, muss ich mir Gedanken
über die Größe und das Gewicht machen. Da ich weiß, wieviel mein
Drehstromaggregat wiegt, wird es dann bei einem einfachen Benzinaggregat
für Wechselstrom bleiben, so mit 1800 - 2000 W Leistung. Ich muss ja
berücksichtigen, dass ich das mal über die Kellertreppe herausholen muss,
wenns zum Onkel Doktor muss.

Keller? Abgase? Abgasführung? Kraftstofflagerung? Wie sieht es mit Stall/Schuppen aus?

Der Nachteil ist aber, dass ich mich dann auf die Pirsch mit der
Taschenlampe begeben muss, um das Ding einzuschalten. Hat es -
zufälligerweise - einen Defekt, oder ist der Vergaser verdreckt, dann sehe
ich alt aus, - zumindest älter, als ich ohnehin bin. Nun kann ich meine
auf die drei Etagen aufgeteilten Phasen nicht über das eine Aggregat
speisen, das reicht hinten und vorne nicht. Da geht das Ding gleich in die
Knie.

Meine Empfehlung: mach eine netzgepufferte Notlampe mit LED/Akku an die wichtigsten Stellen, so auch in der Nähe des Generators. Das einfachste ist, aus dem (billigen) Netzstrom zu puffern. Warum WR, wenn doch Strom da ist im Normalfall?. LED Notlichter leuchten mehrere Stunden und kosten nicht viel.

Jetzt bleibt mir die Möglichkeit, beim Stromausfall überall
herumzulaufen und die unnötigen Stromverbraucher abzustellen, was mit der
Taschenlampe irgendwie ärgerlich und auch zeitaufwändig ist.

Da kommste nicht drumrum. Die dicken Verbraucher (Wärmeerzeuger usw.) abschalten, dann Moppel an. Oder einen dicken Moppel, der alles schafft.
Viel hilft viel. Ist aber nicht zielführend.

Deshalb denke ich, dass die Version von Oberbayer ganz interessant ist,
nämlich das mit dem Wechselrichter und dem "automatischen" Speicher. Um
mir meinen Spießrutenlauf mit dem Abschalten von nicht unbedingt
notwendigen Stromverbrauchern zu ersparen, dürfte die Version, die sog.
Notfalllampen und dazu noch eine Reservesteckdose in jedem Raum über ein
gesondertes Kabelsystem zu versorgen, die vernünftigste sein.

Warum getrennte Kabel? Vorne freischalten und schwupps haste Dein Inselnetz.
Ohne großen Aufwand. Die zusätzlichen Kabel/Dosen liegen >99% brach, es würde Dir nur das Abschalten/Trennen der dicken Verbraucher ersparen. Wie oft kommt das vor?

Ich muss mir ja keine Notbeleuchtung wie im Kino anschaffen, das können
ja auch schön gestylte Beleuchtungskörper sein, die auch dann, wenn sie
nicht in Betrieb sind, eine Bereicherung des Designs im Raum darstellen.
Die Reservesteckdose bekommt dann einen beleuchteten Rahmen, oder ein
Lämpli oben drüber, damit man weiß, wo man was im Bedarfsfall nun
hineinstecken kann.

Dadurch erspare ich mir den Puffer, weil diese Beleuchtung nie ans
öffentliche Netz kommt. Das endet ja beim Wechselrichter. Dazu kommt, dass
- wie Du auch bestätigt hast - diese LED-Dinger mit wenig Stromverbrauch
mittlerweile in einem ansehbaren Licht hergestellt werden.

Hast Du in den wichtigsten Räumen sehr hochwertige/angenehme und sehr sparsame LED Beleuchtung, kann die einfach eingeschaltet bleiben. Der Moppel merkt die 100W von den paar Lampen kaum und es wird fast überall hell, wenn er startet.
Kühlschrank und Heizungssteuerung/Umwälzpumpen laufen. Der Rest ist sekundär.

Soweit, so gut. Was ich aber noch nicht ganz gerafft habe, ist die Frage
nach dem Schutz der Stromabnehmer, wenn der Strom zurückkommt. Das
bezieht sich auf die üblichen Haushaltsgeräte, aber auch TV, usw. Die PCs
haben sowieso einen Überspannungsschutz in der Stromleiste, aber es geht
ja auch um den Wechselrichter.


wurde oben geklärt. Ist der öffentliche Saft wieder da, schaltest Du den Moppel ab (spannungsfrei) und dann das Haus wieder ans öffentliche Netz.
Es gibt fertig verdrahtete Schalteinheiten, die die 3 Phasen abschalten (Netztrennung) und dann erst! die drei Phasen im Haus zusammen schalten. Dann kommste mit Deinem Einphasen-Moppel auch an alle Verbraucher und bist nicht auf die zufällige Aufteilung der Einphasen-Verdrahtung angewiesen.

Fakt ist, - ich wiederhole das - wenn der Strom zurückkommt, dann haut er
meistens mit bedeutend mehr als 240 V rein. Am Anfang, dann regelt sich
das.
Und nun komme ich zur Gretchenfrage:

Bleibt mir nichts anderes übrig, als mir einen Puffer anzuschaffen, um
mich vor Schaden zu schützen, oder gibt es eine Möglichkeit, die spätere
Stromzufuhr beim Stromausfall automatisch abzuschalten, wonach man sie nach
einer Zeit dann wieder manuell wieder aufs Anwesen hereinlässt? Dadurch
verhindere ich ja, dass da beim ersten Schuss 300 V zu mir reinkommen.

Der Puffer ist natürlich nicht gerade billig, - hängt von der Leistung
ab.

So. Nun wäre ich für Antwort/Korrektur etc. dankbar. Dass es einen
gewissen Aufwand bedeutet, von einem zentralen Punkt aus
(Wechselrichter/Speicher) im ganzen Haus ein extra Kabelnetz zu ziehe, das
ist mir klar. Aber vor der Generalrenovierung ist das kein Problem, weil
die Wände sowieso alle überarbeitet werden.

--
Wenn man einen Deutschen mit ein paar Konservendosen in den Urwald jagt, kommt er mit einer Lokomotive wieder heraus...
Ephraim Kishon


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