Flow chart nood(diesel)generator

[MGIA]

Ik had graag de overschakeling (en synchronisatie) bij uitval van openbaart net naar de nood(diesel)generator in beeld gebracht met behulp van een flow chart. Mijn (beperkt) begin van flow chart is bijgevoegd. Ik ben nogal nieuw in dit vakgebied en ik begrijp het proces van synchroniseren niet goed. Ook het achteraf terug overschakelen naar het openbaar net, wanneer deze weer beschikbaar is, snap ik niet goed.
Alvast bedankt.

[jack zomer]

?
flow=
stroom uit =generator aan
stroom aan= generator uit


wat wil je exact
wat heb je reeds (panelen? accu? backupbox/switch?

[MGIA]

Overschakelen gebeurt mbv ATys g 4P-250A . Ik wil graag weten hoe onder andere de sinussen mooi gesynchroniseerd worden om zo'n kleine mogelijke fasehoekafwijking te hebben. Geen UPS aanwezig.
150kVA noodaggregaat

[MGIA]

synchronisatiepaneel is aanwezig, excuses

[SA007]

Meestal is de flow:
1. Stroom valt uit = alle apparaten vallen uit.
2. Generator start, en draait ~10s om stabiel te draaien.
3. Er gaat een grote contactor/relais om die de belasting op de generator hangt. (dit is je transfer switch)

Terug:
1. Netspanning komt terug.
2. Na een tijdje (1-2 minuten) een stabiele spanning zegt de eerdere grote contactor 'we gaan terug op netspanning'.
3. Na korte tijd gaat de generator weer uit.
Bi punt 2 hoeft helemaal geen synchronisatie te gebeuren, is gewoon 'eentje los, andere vast'. als je dat snel genoeg doet (<40ms) vinden vrijwel alle apparaten dat helemaal prima.

Je kan een generator netsynchroon laten draaien, maar dat wordt als backup stroomvoorziening bijna niet gebruikt, dat vereist namelijk dat de generator blijft draaien, altijd, wachtend op een stroomuitval.

Waar die functie wel veel voor gebruikt wordt is om 'extra' vermogen te maken, bijv meerdere generators samen te laten werken of om een netaansluiting tijdelijk te verzwaren (bij onderhoud oid).
Dit werkt door de generator via een aparte ingang de uitgang van het net (of een andere generator) te geven, dan gaat de generator met de motormanagement zichzelf synchroon draaien met de sinus (dit is niet heel lastig), en als hij synchroon genoeg is, gaat er weer een contactor om om ze te koppelen.

Zodra ze gekoppeld zijn is er geen synchronisatie meer nodig, dat gaat automatisch (als de generator achter gaat lopen wordt hij vanzelf zwaarder belast en gaat de generator meer gas geven, en andersom)

[jeroen3]

Als je echt alle details wilt hebben kun je kijken in DEIF Designer Handbooks of Operators Manual.
Zo'n soort paneeltje zal er nu ook zitten.

Over het algemeen is het niet toegestaan dat synchroniseren handmatig gaat.

[ Voor 3% gewijzigd door jeroen3 op 16-03-2024 15:07 ]

[MGIA]

@SA007 gebeurt er dan geen controle of de spanningsgrootte, frequentie, fasehoek in overeenstemming zijn met het net? Of zit dit verwerkt in die transfer switch?

[SA007]

Nee, dat gebeurd totaal niet, het is gewoon een grote schakelaar.
Als je erover nadenkt is dat ook niet nodig, als je de hoofdschakelaar met de hand bedient kan je ook niet eerst kijken of je dat wel op het juiste moment doet, zo'n ATS doet hetzelfde, maar dan automatisch tussen 2 spanningsbronnen.

[OnTracK]

Merk ook op dat hij 0.4 seconden heeft staan voor:
Time of contact transfer ("black-out" I-II) minimum (s)
https://www.socomec.co.uk...UAL_2021-08_541998_EN.pdf pagina 56

[ Voor 66% gewijzigd door OnTracK op 16-03-2024 20:52 ]

[MGIA]

bedankt voor de snelle reacties @SA007 & @OnTracK ! De synchronisatie kan dus alleen maar foutlopen bij de initiële installatie? Laatste vraagje: hoe werkt die mechanische vergrendeling precies?

[Erasmo]

Die voorkomt dat zowel generator als net invoeden.

Maarruh 150kVA is niet niks, wat heb je er allemaal op draaien aan kritieke processen?

[SA007]

MGIA schreef op zondag 17 maart 2024 @ 10:37:
bedankt voor de snelle reacties @SA007 & @OnTracK ! De synchronisatie kan dus alleen maar foutlopen bij de initiële installatie? Laatste vraagje: hoe werkt die mechanische vergrendeling precies?

Er is geen synchronisatie, ook niet bij het installeren.

Welke mechanische vergrendeling?
Als ik naar de unit kijk zie ik veel dingen die je vergrendeling zou kunnen noemen, maar geen die ook zo heet.

[jeroen3]

Bij een transfer switch is er geen synchronisatie nodig. Hij schakelt dan door het donker heen. (Alles is even uit) Je apparatuur moet hier tegen kunnen, dit kan eventueel zelfs met de hand.
De vergrendeling is mechanisch in hetzelfde apparaat of met sleutels als het losse schakelaars zijn. De sleutel moet je dan fysiek verplaatsen naar een andere schakelaar. Dat tweede vereist opgeleid personeel.

Als je zonder black-out over wilt moet je wel synchroniseren en voltage matchen, en dan eventjes parallel draaien. Power factor of droop regeling is dan niet vereist. Tenzij je ook wilt proefdraaien met last.
Zo’n systeem werkt met een bus en twee schakelaars, die hebben meestal allebei synchronisatie bewaking. Op die manier kun je ook meer dan één generator gebruiken. Dit mag vrijwel nooit met de hand, dus heb je geen flowchart nodig, gewoon 1 knopje op het paneel.

[ Voor 12% gewijzigd door jeroen3 op 17-03-2024 19:03 . Reden: Met de hand ]

[jadjong]

Als de generator uit staat en de netspanning valt weg is het donker, je hebt dan geen last van synchronisatie omdat alle apparatuur toch uit staat. Wil je geen uitval dan moet er een batterij tussen of de generator moet 24/7 sync draaien. Ook als je 24/7 sync draait zal je gedeeltelijk op generatorspanning moeten draaien want bij uitval van het net wil je niet dat de generator in 3 milliseconde van 0% naar 100% moet. Dan slaat de motor af of je krijg een paar seconde lang 124V in plaats van 230/400.

Als je terug wilt van generator naar 100% netspanning dan is het aan de generator om tijdelijk 49.5Hz of 50.5Hz te draaien en zo in gelijke pas met het net te komen, als dat gelukt is kan de schakelaar om. Je kan ook proberen om het net te laten syncen, maar dan kan je lang wachten.

Syncen gebeurd door twee frequentiemeters uit te lezen, eentje zit voor de schakelaar en en de andere er na. Staan ze beide op dezelfde waarde dan gaat de schakelaar om.

[devino]

Het klinkt niet alsof je er veel verstand van hebt, maar alvast excuses als ik dat verkeerd interpreteer.
Bij grote gebouwen en belangrijke installaties is het als volgt.

Net uitval (door het donker)
1 wegvallen net
2 start diesel
3 open netschakelaar
4 controleer spanning en frequentie van de diesel
5 sluit nsa schakelaar, let op de one-step-load van de diesel

Terugkomst net (syngroon)
1 terugkomst net
2 wachttijd x minuten voor stabiel net, meeste net uitval vindt namelijk plaats bij terugkomst net
3 diesel besturing synchroniseert automatisch spanning, frequentie en fasehoek met het net
4 sluit netschakelaar
5 open direct nsa schakelaar
6 zet diesel uit, na x minuten nalopen ivm koelwater

Als de installatie ook wordt gebruikt voor de noodverlichting moet het licht binnen 10 seconden weer aan zijn (bouwbesluit) en dus is er vaak carter verwarming en andere voorzorgsmaatregelen om die diesel snel en betrouwbaar te houden.

Let ook op dat de brandstof zelf of na een jaar vervangen moet worden of een juist behandelings systeem om het bruikbaar te houden.

Er kan een hoop mee mis gaan en als je het verkeerd doet heb je veel schade aan de nsa. Het wordt pas leuk met meerdere nsa's

[Theo]

- Je noemt 150 kVA aan vermogen van de generator. Hier kun je 10 huishoudens op vollast op draaien (10 x 3 x 25A
- Je hebt het over processen en flowcharts.
- Je impliceert dat een downtime van het lichtnet geen optie is, ook niet voor een paar secondes.

Dit lijkt dus iets te zijn dat je niet thuis hebt staan 'omdat het kan', maar je het meer bedrijfsmatig hebt draaien omdat dit noodzakelijk is, en omdat de kosten van een downtime van het lichtnet een grotere kostenpost is dan het hebben staan en onderhouden van een 150 kVA generator.

Mijn advies; gezien je als professional dit bedrijfsmatig nodig hebt, en er dus serieuze kosten gemaakt worden, schakel een professional in die je hierbij kan helpen. Er komt nogal wat kijken bij het actief houden van het lichtnet wanneer deze wegvalt. Je hebt namelijk naast je generator ook een additionele energiebron nodig gezien je generator al snel 15 secondes nodig heeft om aan te gaan en op toeren te komen, en je deze 15 secondes dus óók moet overbruggen (vaak met een accu of met een vliegwiel)

Ga niet zelf iets verzinnen. Er zijn bedrijven die hier gespecialiseerd in zijn en jouw bedrijf hierbij kunnen adviseren en helpen.

[MGIA]

@jadjong zou u evt. kort die 49,5 en 50,5 kunnen verklaren?
@devino ik ben indd vrij nieuw in dit vakgebied, ik probeer hier echter mijn kennis bij te schaven.

[jadjong]

MGIA schreef op maandag 18 maart 2024 @ 10:11:
@jadjong zou u evt. kort die 49,5 en 50,5 kunnen verklaren?

De netfrequentie is 50Hz, dus 50x per seconde wisselt de spanning van richting. Vandaar de term wisselspanning voor wat er uit de muur komt. Die wisseling wil je gelijk hebben als je een generator aan een stroomnet koppelt en beide bronnen tegelijk wilt gebruiken.

Als jij de generator aan zet gaat deze zijn eigen wisselspanning kweken, maar de kans dat die wisseling precies gelijk gaat met de netspanning is erg klein. Daarom moet de generator even sneller of langzamer draaien. Zie het als twee auto's op een rotonde. Wanneer beide even snel rijden dan komen ze nooit naast elkaar terecht. Eentje zal tijdelijk moeten versnellen of de ander moet tijdelijk wat langzamer gaan rijden. Totdat ze naast elkaar rijden, dan pas kan je zonder kleerscheuren overstappen van de ene naar de andere auto, of half om half in beide tegelijk staan.

Hier zie je twee precies in sync.

[devriesjande]

jadjong schreef op zondag 17 maart 2024 @ 19:16:
Syncen gebeurd door twee frequentiemeters uit te lezen, eentje zit voor de schakelaar en en de andere er na. Staan ze beide op dezelfde waarde dan gaat de schakelaar om.

Ook als de frequentie gelijk is kan er nog een verschil in de fasehoek zijn. Daarom wordt ook gekeken naar de spanningen boven en onder de koppelschakelaar.

[heuveltje]

devino schreef op zondag 17 maart 2024 @ 19:24:
Het klinkt niet alsof je er veel verstand van hebt, maar alvast excuses als ik dat verkeerd interpreteer.
Bij grote gebouwen en belangrijke installaties is het als volgt.

Net uitval (door het donker)
1 wegvallen net
2 start diesel
3 open netschakelaar
4 controleer spanning en frequentie van de diesel
5 sluit nsa schakelaar, let op de one-step-load van de diesel

Strikt genomen heb je gelijk. Maar in mijn beleving bij de meeste organisaties die de moeite/kosten voor een noodgenerator nemen , willen eigenlijk 0 uitval. En hebben dus nog een (batterij of kinetische) noodstroom voorziening die zorg dat er altijd stroom blijft op kritieke apparatuur. Dus mis je 2 stappen.

1A Een constante noodstroomvoorziening neemt de stroomvoorziening over.
5A De UPS word weer opgeladen vanuit die generator

[SA007]

@heuveltje Precies, er is vrijwel niemand die een generator synchroniseert met het net.
Het geeft namelijk geen voordeel, je moet toch door het donker tenzij je de generator 24/7 laat draaien.

Daarvoor gebruik je een UPS, die neemt het stukje elke keer over tijdens het schakelen en het opstarten van je generator, waardoor je belasting continue spanning houdt.

Daarnaast doet een UPS meer dan alleen de stroomuitval overbruggen, ze zorgen ook dat bij spanningsafwijking of rare pieken dat die niet naar je belasting gaan.

Maar vrijwel alle setups (ook die met de ATS van Socomec) heb je 2x (kort) geen spanning bij het overschakelen.

[BCC]

^^ ik heb een keer een rondleiding gehad bij de ups en aggregaat ruimtes van een grote hoster in oost Nederland - erg indrukwekkend maar ook zeer complex en gevaarlijk.

Ah er is een filmpje van - YouTube: Equinix Enschede (EN1) Data Center kun je mooi zien wat je nodig hebt om met licht door het donker te komen.

Je kan ook al je apparaten met accu’s uitrusten om het te overbruggen - dat doen ze bijvoorbeeld in het ziekenhuis.

[ Voor 49% gewijzigd door BCC op 18-03-2024 20:41 ]