På begäran: Egen vattenkraft
Kraftverket vars tillkomst jag varit inblandad i är beläget i en gammal kvarn och såg. Ursprungligen har det funnits en turbin för en kvarn vid ena sidan av ån och en annan för sågen vid en andra sidan.
Innan det blev något kraftverk revs den gamla sågen, då den var i uselt skick. Ett nytt hus byggdes på samma plats.
Åfåran nedströms dammen var kraftigt eroderad, och därmed i behov av reparation. En lastkaj från en nedlagd järnvägsstation inköptes, och dessa rejäla rektangulära stenblock fick bli en ny kant i fåran. Tyvärr rasade en del av blocken i alla fall, efter en tid, så de fick fiskas upp och läggas på plats igen. De väger ungefär 900 kg stycket, men det hjälper ju inte, när deras fundament spolas bort av vattnet.
Dammbyggnaden var heller inte något att ha. Resterna grävdes och sprängdes bort, så att en ny betongdamm kunde gjutas. Dessutom gjordes dammen högre vid sidan av själva fåran, för att få lite högre fallhöjd.
Med ny dammbyggnad, nytt hus, nytt frånflöde, ny tilloppsränna till turbinen vidtog renovering av densamma. Turbinerna var hemskt rostiga, den ena så illa att den inte är reparerad ännu. Den är i princip bortom mänsklig hjälp.
Den andra svetsades och slipades dock ihop, så att den fungerar igen. Den här sågen/kvarnen har liggande Francisturbiner, så ställringar och alla ledbara gejdrar måste ju fungera, inte bara turbinhjulet.
Som generator köptes en motor på auktion. Det är en sexpolig släpringsmotor på 28 kW. Fallhöjden är dock inte tillräcklig för att få ur den mer än ungefär 22 kW. Släpringarna är frånkopplade.
Som styrning fixade jag en Mitsubishi 64MR, med en MAC 90 som HMI. Demoutrustning som jag fick loss från Beijer Electronics lite billigare. Någon finess ska det vara med att vara maskinbyggare!
Tillsammans med diverse mätreläer kontrollerar den under drift att spänning och frekvens ligger inom toleranserna, stänger av verket om det blir något problem samt ser till att starta verket på rätt sätt, när man ska komma igång.
Vid start styr PLC:n en frekvensomriktarstyrd motor, som via en snäckväxeldomkraft öppnar skovlarna lite grand. Styrsytemet mäter hastigheten på generatorn, och när den kommit upp till synkront varvtal slås kontaktorn till. Sen öppnar domkraftsmotorn lite till, för att få upp farten på motorn. Helst skulle den till 1045 - 1050 varv/minut, men det orkar den inte riktigt, varför heller märkeffekt inte går att ta ut.
Energimätningen sker med två backspärrade mätare med pulsutgång. Pulserna går till styrsystemet, så att man på displayen kan se hur mycket som producerats och köpt, drifttider osv.
Styrsystemet är förberett för att kunna hantera även den andra generatorn, som i så fall skulle sitta i den gamla kvarnen, om den nu någonsin kommer i driftdugligt skick. Det går ju att köpa en frisk turbin, men priset på dem är såpass högt att det inte lönar sig på evigheter. Man får köra i flera år innan det betalar sig, och då är det ändå så att ån inte ger tillräckligt med vatten till två turbiner mer än delar av året.
Nödstopp är lite speciellt, då man måste starta en motor för att få stopp på turbinen. Skovlarna måste ju stängas. Därför finns det dubblerade funktioner för stängningen vid nödstopp, samt redundans i gränslägen osv, för att ge en rimligt hög sannolikhet för att ett nödstopp ska fungera som avsett. Att bara slå från generatorn går inte alls. Om belastningen försvinner rusar turbinen, och med den generatorn, med stor fara för allvarligt haveri som följd.
Nödstoppet är av kategori ett, med kraft till ställmotorn tills stoppet genomförts.
Den dubblerade funktionen är implementerad så, att om allt fungerar är det PLC:n som styr nödstoppet. Men reläfunktioner, implementerade med säkerhetsreläer, tvingar rätt styrsignal att gå ut, om PLC:n skulle strunta i detta. Om givaren som kontrollerar att spjällen stängts inte fungerar, träder ett säkerhetstidrelä in, för att ge tillräcklig gångtid på motorn för att stänga spjällen. Kanske står den då och trycker mot ändläget, men det är ett enklare fel än när generatorn studsar iväg från sina fundament.
Tja, vet inte om det finns mer att kommentera? Anläggningen har varit i drift sedan 1995, naturligtvis inte utan att en del service och reparationer har fått utföras. Dessutom hade vi några översvämmningar i början, innan vi fått kläm på hur nivån i dammen skulle styras.
När det finns vatten i ån går "köpmätarn" bara när kompressorn går i verkstan. Annars klarar generatorn verkstad och boningshus, med elpanna, plus lite överskott.
Innan det blev något kraftverk revs den gamla sågen, då den var i uselt skick. Ett nytt hus byggdes på samma plats.
Åfåran nedströms dammen var kraftigt eroderad, och därmed i behov av reparation. En lastkaj från en nedlagd järnvägsstation inköptes, och dessa rejäla rektangulära stenblock fick bli en ny kant i fåran. Tyvärr rasade en del av blocken i alla fall, efter en tid, så de fick fiskas upp och läggas på plats igen. De väger ungefär 900 kg stycket, men det hjälper ju inte, när deras fundament spolas bort av vattnet.
Dammbyggnaden var heller inte något att ha. Resterna grävdes och sprängdes bort, så att en ny betongdamm kunde gjutas. Dessutom gjordes dammen högre vid sidan av själva fåran, för att få lite högre fallhöjd.
Med ny dammbyggnad, nytt hus, nytt frånflöde, ny tilloppsränna till turbinen vidtog renovering av densamma. Turbinerna var hemskt rostiga, den ena så illa att den inte är reparerad ännu. Den är i princip bortom mänsklig hjälp.
Den andra svetsades och slipades dock ihop, så att den fungerar igen. Den här sågen/kvarnen har liggande Francisturbiner, så ställringar och alla ledbara gejdrar måste ju fungera, inte bara turbinhjulet.
Som generator köptes en motor på auktion. Det är en sexpolig släpringsmotor på 28 kW. Fallhöjden är dock inte tillräcklig för att få ur den mer än ungefär 22 kW. Släpringarna är frånkopplade.
Som styrning fixade jag en Mitsubishi 64MR, med en MAC 90 som HMI. Demoutrustning som jag fick loss från Beijer Electronics lite billigare. Någon finess ska det vara med att vara maskinbyggare!
Tillsammans med diverse mätreläer kontrollerar den under drift att spänning och frekvens ligger inom toleranserna, stänger av verket om det blir något problem samt ser till att starta verket på rätt sätt, när man ska komma igång.
Vid start styr PLC:n en frekvensomriktarstyrd motor, som via en snäckväxeldomkraft öppnar skovlarna lite grand. Styrsytemet mäter hastigheten på generatorn, och när den kommit upp till synkront varvtal slås kontaktorn till. Sen öppnar domkraftsmotorn lite till, för att få upp farten på motorn. Helst skulle den till 1045 - 1050 varv/minut, men det orkar den inte riktigt, varför heller märkeffekt inte går att ta ut.
Energimätningen sker med två backspärrade mätare med pulsutgång. Pulserna går till styrsystemet, så att man på displayen kan se hur mycket som producerats och köpt, drifttider osv.
Styrsystemet är förberett för att kunna hantera även den andra generatorn, som i så fall skulle sitta i den gamla kvarnen, om den nu någonsin kommer i driftdugligt skick. Det går ju att köpa en frisk turbin, men priset på dem är såpass högt att det inte lönar sig på evigheter. Man får köra i flera år innan det betalar sig, och då är det ändå så att ån inte ger tillräckligt med vatten till två turbiner mer än delar av året.
Nödstopp är lite speciellt, då man måste starta en motor för att få stopp på turbinen. Skovlarna måste ju stängas. Därför finns det dubblerade funktioner för stängningen vid nödstopp, samt redundans i gränslägen osv, för att ge en rimligt hög sannolikhet för att ett nödstopp ska fungera som avsett. Att bara slå från generatorn går inte alls. Om belastningen försvinner rusar turbinen, och med den generatorn, med stor fara för allvarligt haveri som följd.
Nödstoppet är av kategori ett, med kraft till ställmotorn tills stoppet genomförts.
Den dubblerade funktionen är implementerad så, att om allt fungerar är det PLC:n som styr nödstoppet. Men reläfunktioner, implementerade med säkerhetsreläer, tvingar rätt styrsignal att gå ut, om PLC:n skulle strunta i detta. Om givaren som kontrollerar att spjällen stängts inte fungerar, träder ett säkerhetstidrelä in, för att ge tillräcklig gångtid på motorn för att stänga spjällen. Kanske står den då och trycker mot ändläget, men det är ett enklare fel än när generatorn studsar iväg från sina fundament.
Tja, vet inte om det finns mer att kommentera? Anläggningen har varit i drift sedan 1995, naturligtvis inte utan att en del service och reparationer har fått utföras. Dessutom hade vi några översvämmningar i början, innan vi fått kläm på hur nivån i dammen skulle styras.
När det finns vatten i ån går "köpmätarn" bara när kompressorn går i verkstan. Annars klarar generatorn verkstad och boningshus, med elpanna, plus lite överskott.
TACK för en interessant läsning!
Din försäljning går altså till så att mätaren till gården snurrar baklänges?
(Eller en för köp och en till försäljning?)
Då lånar altså av din förbrukning? Eller producerar du mer än vad du gör av med på ett år? Om strömen går stannar tillverkningen? Du kan inte leverera till bara dig själv? Översvämmningar mm, finns det ingen vattendom som reglerar nivån?
Lite roligt, i våran å finns två vattenkraftverk varav det ena är en "återuppstånden" kvarn. Den ger mer effekt trots bra mindre fallhöjd då utrustningen är nyare.
Ingen trodde att det skulle löna sig att börja köra där men tji fick de.
Din försäljning går altså till så att mätaren till gården snurrar baklänges?
(Eller en för köp och en till försäljning?)
Då lånar altså av din förbrukning? Eller producerar du mer än vad du gör av med på ett år? Om strömen går stannar tillverkningen? Du kan inte leverera till bara dig själv? Översvämmningar mm, finns det ingen vattendom som reglerar nivån?
Lite roligt, i våran å finns två vattenkraftverk varav det ena är en "återuppstånden" kvarn. Den ger mer effekt trots bra mindre fallhöjd då utrustningen är nyare.
Ingen trodde att det skulle löna sig att börja köra där men tji fick de.
Det finns två mätare, som är backspärrade. Köpmätaren vänder när generatorn får upp farten, men den går bara en liten del av ett varv, sen hakar spärren i.
Men då börjar ju inkomstmätaren att snurra istället.
Sommartid finns det inte vatten tillräckligt för att det ska gå att köra så att det är någon mening att hålla det igång. Men då är ju inte förbrukningen så hög heller.
Men så snart det är vettig vattenföring går det ju plus. Även med verkstaden inräknad går det inte åt 22 kW för att värma husen, utom just när kompressorn går. Jobbas det hemifrån tar verkstan bara värmen.
I praktiken går det inte att leverera enbart lokalt. Det är ju en asynkrongenerator, som saknar utrustning för att hålla frekvensen på egen hand. Faskompenseringen räcker till för att man ska få ut något, men det är inget som man vågar koppla in något dyrt till.
Jag vet inte hur det är med ev. vattendomar för den här lilla dammen. Det är inte jag själv som har verket, utan en kusin. Men jag har konstruerat elutrustningen, så jag vet ändå ganska väl hur det fungerar.
Översvämmning vill man inte ha, för då rinner det in i verkstaden. Tog några programmeringsomgångar innan vi hade fått rätt på styrningen av nivån i dammen, så vi vet precis hur det går när det flödar över.
Det finns ju luckor i dammbyggnaden, där det går att öppna och släppa förbi överskottet. När det finns vatten över alla gränser släpps det förbi i den obestyckade turbinrännan också.
Men det hade ju varit mycket svårare att få vettig ekonomi i det här utan att vi hjälpts åt. Vi är några kusiner som brukar låna kompetens och utrustning av varandra. Licenssvetsare, elsystemkonstruktör, sågverksägare, traktorgrävare, styrsystem, kranbilar, hjullastare, traktorer, jeepar, svarvar, fräsar, datorer, det blir en hel del när resurserna kombineras.
Men då börjar ju inkomstmätaren att snurra istället.
Sommartid finns det inte vatten tillräckligt för att det ska gå att köra så att det är någon mening att hålla det igång. Men då är ju inte förbrukningen så hög heller.
Men så snart det är vettig vattenföring går det ju plus. Även med verkstaden inräknad går det inte åt 22 kW för att värma husen, utom just när kompressorn går. Jobbas det hemifrån tar verkstan bara värmen.
I praktiken går det inte att leverera enbart lokalt. Det är ju en asynkrongenerator, som saknar utrustning för att hålla frekvensen på egen hand. Faskompenseringen räcker till för att man ska få ut något, men det är inget som man vågar koppla in något dyrt till.
Jag vet inte hur det är med ev. vattendomar för den här lilla dammen. Det är inte jag själv som har verket, utan en kusin. Men jag har konstruerat elutrustningen, så jag vet ändå ganska väl hur det fungerar.
Översvämmning vill man inte ha, för då rinner det in i verkstaden. Tog några programmeringsomgångar innan vi hade fått rätt på styrningen av nivån i dammen, så vi vet precis hur det går när det flödar över.
Det finns ju luckor i dammbyggnaden, där det går att öppna och släppa förbi överskottet. När det finns vatten över alla gränser släpps det förbi i den obestyckade turbinrännan också.
Men det hade ju varit mycket svårare att få vettig ekonomi i det här utan att vi hjälpts åt. Vi är några kusiner som brukar låna kompetens och utrustning av varandra. Licenssvetsare, elsystemkonstruktör, sågverksägare, traktorgrävare, styrsystem, kranbilar, hjullastare, traktorer, jeepar, svarvar, fräsar, datorer, det blir en hel del när resurserna kombineras.
Jätte intressant beskrivning - imponerande.
Har en fråga, hur upptäcker ni kraftbortfall från elleverentören så att ni kan koppla ifrån.
Visserligen slutar förhoppningsvis asynkrobgeneratorn att generera vid kraftbortfall
men det kan man väl inte lita på då det kan finnas reaktiva laster som uprätthåller
funktionen. Man kan väl inte heller lita på att frekvens och/eller spänning sticker iväg
då man med få grannar på samma transformator kan ha otur att ha energibalans (tex.
en sen vårdag med lite eller inget värmebehov). Vilka regler finns här? Energimyndigheten
har uppenbarligen tekniska krav som jag tror behandlar detta, men dessa skall dom ha
500 spänn för!!
/Jonas
Har en fråga, hur upptäcker ni kraftbortfall från elleverentören så att ni kan koppla ifrån.
Visserligen slutar förhoppningsvis asynkrobgeneratorn att generera vid kraftbortfall
men det kan man väl inte lita på då det kan finnas reaktiva laster som uprätthåller
funktionen. Man kan väl inte heller lita på att frekvens och/eller spänning sticker iväg
då man med få grannar på samma transformator kan ha otur att ha energibalans (tex.
en sen vårdag med lite eller inget värmebehov). Vilka regler finns här? Energimyndigheten
har uppenbarligen tekniska krav som jag tror behandlar detta, men dessa skall dom ha
500 spänn för!!
/Jonas
Hur hög är fallhöjden? Har en gammal kvarndamm på gården med c:a 4 m fallhöjd. kan det ge något? Jag har funderat på ett litet vindkraftverk (c:a 300 000 kr) men en turbin skulle kunna vara ett bra komplement. Bilder ja...
Hitta en adress genom Google där du kan få svaret på din fråga.AleCat skrev:
http://24volt.eu/fallh.php
Vattenturbin någon? http://www.blocket.se/vi/15645907.htm?ca=6_sDetta var ju som sagt ett tag sedan. Jag gjorde konstruktionen enligt "Tekniska bestämmelser för nätanslutning av små produktionsanläggningar", utgiven av Svenska Elverksföreningen i december 1979.
Där stadgas att bortkoppling av generatorn från i övrigt spänningslöst nät ska ske genom att detektera att frekvensen ligger utanför området 49-51 Hz. I praktiken kopplar jag förbi den avkänningen de första sekunderna efter infasning av generatorn, men sen hade jag ganska kort reaktionstid på den typen av fel. Minns inte exakt nu...
Om det blev rätt här nu bifogar jag två bilder, den ena på drivaxeln till turbinen och den andra på själva dammen, innan någon renovering (mer än rivningen av själva såghuset, som turbinen varit inuti) har påbörjats.
Ska se om jag har några fler bilder av hur det ser ut nu. Kanske inte, men det går ju i alla fall att ta nya!
Det är förresten diabilder som scannats med en Canon Pixma MP970, om nu någon som ser detta har något slags fotointresse också.
Där stadgas att bortkoppling av generatorn från i övrigt spänningslöst nät ska ske genom att detektera att frekvensen ligger utanför området 49-51 Hz. I praktiken kopplar jag förbi den avkänningen de första sekunderna efter infasning av generatorn, men sen hade jag ganska kort reaktionstid på den typen av fel. Minns inte exakt nu...
Om det blev rätt här nu bifogar jag två bilder, den ena på drivaxeln till turbinen och den andra på själva dammen, innan någon renovering (mer än rivningen av själva såghuset, som turbinen varit inuti) har påbörjats.
Ska se om jag har några fler bilder av hur det ser ut nu. Kanske inte, men det går ju i alla fall att ta nya!
Det är förresten diabilder som scannats med en Canon Pixma MP970, om nu någon som ser detta har något slags fotointresse också.
Redigerat:
Här syns renoveringsarbetet av husen och de balkar, som gjutits in till det nya dämmet. Balkarna håller sedan luckor av plank på plats, luckor som gör att det går att reglera spillvattenmängden för att hålla rätt nivå i dammen.
Vad den där "hulken" skulle i dammen och göra minns jag inte, men det var säkert av någon slug anledning. Då.
Vad den där "hulken" skulle i dammen och göra minns jag inte, men det var säkert av någon slug anledning. Då.
Ser nu att ovan glömde jag att skriva att det inte bara är frekvensen som övervakas, utan även över- resp. underspänning. Alla sådana fel ger frånkoppling av verket.