Vandkraft

b)  effekt*1år

c) Det kommer an på hvor effektiv turbinerne forvandler vandenergien til elektricitet. Vandet leverer m*g*110 m til energi pr. sekund. Den skal du så gange med effektivitetsfaktoren

#1 c) Der skal divideres med effektivitetsfaktoren.

Denne effektivitetsfaktor virkningsgrad er ikke så væsentlig. Med den angivne effekt ( 22,5GW ) er den mindst 0,98 viser målinger i praksis. Det er jo ikke "kraftværket" ved Gudenåen, der er tale om.

Vi er ved at være henne i spørgsmålet om vandets temperatur. Koldt vand har større massefylde end varmt.

#2. Det kommer an på hvor man ganger på

#3 Jeg ved ikke hvad effektivitetsfaktoren er, men de 0,98 lyder temmelig usandsynlig

#4:  De 0,98 læste jeg om for år tilbage, og jeg har glemt hvor.

Jeg har ladet mig fortælle via anden tråd, at opgaven omhandler "three gorges dam" i Kina. Googler du denne oplyses at virkningsgraden er "omkring"/"roughly" 0,95.

Jeg er ikke ekspert i vandturbiner men forstår at visse er disse er udstyret med vridbare propellerblade og mulighed for variabelt omdrejningstal ( der så kræver en frekvensomformer eller mekanisk variabelt gear ). Så vidt jeg læser er tubinerne i Kina udstyret med faste propellerblade og roterer med en konstant hastighed.

Men hvis nu man havde en turbine, hvor visse parametre var variable, kunne disse 0,95 givetvis hæves en smule.

Jeg ved godt at der er langt mellem værdien 0,95 og 0,98 , men at kalde det usandsynligt er nok at gå for vidt.

se  https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserkraftwerk . Kraftværket leverer op til 90% virkningsgrad for turbine og generator. Det er altså ikke den gennemsnitlige  virkningsgrad, som man skal bruge her. Detsuden er ikke alle effekter med som man rent faktisk har brug for. Det fremgår også at det er den største virkningsgrad på noget kraftværk, så at kalde 98% for usandsynlig er helt korrekt

#6:   Så er de jo helt gal på den på Colorado state University.

https://www.engr.colostate.edu/~pierre/ce_old/classes/CIVE%20401/Team%20reports/6%20-%20Francis%20Turbines%20-%20Haas%20Hiebert%20Hoatson.pdf

Se side 7.

#7 Nej. Det er dig der er galt på den. Det er ikke kun på turbinin men alle effekter, der skal med som der står i #6

#9:  Så du mener at synkrongeneratoren bevirker et tab ≈ 95% - 90% = 5% ?

5% af 700MW = 35MW.  Det er alene et problem at køle så stort et tab væk.

Jo større en synkrongenerator er, des lettere er det at opnå en stor virkningsgrad. Et tab = 5% opnås let ved en generatoreffekt = skal vi sige 20kW.

Så et generatortab på 5% ved 700MW, det lyder usandsynligt.

nej. det udregnes som a_generator*a_turbine hvor hvor a er virkningsgraden. Jeg er ikke klar til at diskutere generatortab

#11:  Jeg skriver:  bevirker et tab ≈ 95% - 90% = 5%.

Lad mig nu se:

a_turbine = 0,95 , 

a_generator * a_turbine = 0,90   →

a_generator = 0,90 / 0,95 = 0,9474   →

tab_generator = ( 1 / 0,9474 ) - 1 = 0,05552 = 5,552%.

Er det rigtigt regnet rigtigt nu ?  Det gjorde da bare tingene værre !

Jeg er klar til at diskutere generatortab.

Jeg er ikke klar til at diskutere generatortab som nævnt i #11. Jeg ved simpelthen for lidt om det. Jeg stoler imidlertid mere på wikipedia end på dig. Yderligere:

1. De 0.90 er maksimal virkningsgrad for systemet generator-turbine, og det er ikke sikkert at de har nået maksimal virkningsgrad samtidig

2. Det er den maksimale virkningsgrad og der brug for den gennemsnitlig virkningsgrad. Den er sikkert betydelig lavere.

3. Der mangler ”des Getriebes” som sikkert indbefatter at vandet stadig har noget energi i sig, når det forlader kraftværket.

4. Der mangler også virkningsgraden for transformatoren

Jeg synes vi er kommet temmelig langt væk fra din virkningsgrad på 0,98

#13:  Jaah, transformeren har nok en virkningsgrad på 0,6 , al strømmen skal vel ikke bruges på stedet, men sendes med luftledning til Beijing, hvilket giver tab i ledningerne. Disse tab må tilskrives turbinen, for lukker man for vandtilførsel til turbinen, forsvinder transformertab og ledningstab fuldstændigt. Der skal bruges lidt strøm til loftbelysning i turbinehallen, så vi havner vel alt ialt på en virkningsgrad på 0,27.

( For god ordens skyld:  Det er gas ).

#13:  Jeg tænkte på om man kunne lede noget af vandet gennem generator og transformator, for nu at køle dem ned?

Man kunne så supplere kraftværket med en række dampturbiner, for på den måde at 'booste' den samlede virkningsgrad betydeligt.

Hvem ved:  Med ≈ 5% ?

#14 Ja det er gas og har ikke noget med sagen at gøre. Spændingern skal transformeres op fra nogle få kV op til 27kV får at kunne transporterer strømmen med så lidt tab som mulig andet sted hen.

#15 Hold dig til sagen

Hvad er dit bud på hvad den gennemsnitlige virkningsgrad er for hele kraftværket ?

0,95  som oplyst i linket i #7.

Hvorfra har du:  "Spændingern skal transformeres op fra nogle få kV op til 27kV" ?

Med henseende til afstandene i Kina havde jeg gættet på at man mindst transformerede op til 800kV, fra måske 20kV, hvilket giver en hovedstrømsværdi = 35kA mellem generator og transformer.

Det er rigeligt at slås med.

Hvordan kan du påstå det, når wikipedia nævner den maksimalt er 0,9 og der er flere tab, der ikke er medregnet ?

Så bliver transformatoren jo endnu større med større tab af energi

#18:  Jeg forstår slet ikke sammenhængen i dine to sætninger.

Ang. transformerstørrelse:

Transformere bliver ikke volumenmæssigt væsentlig større ved at hæve transformationsspændingen.  Det kræver flere vindinger, men tråden bliver tyndere.

Ses på strømtætheden gennem viklingstværsnittet som helhed, bliver den stort set den samme.

Ses på jernkernens størrelse, vil en større kerne kræve længere tråd til bevikling, med større kobbertab til følge. Omvendt vil en større kerne kræve mindre magnetisk fluxtæthed, hvilket betyder væsentligt mindre jerntab pr. m³  ( både hvirvelstrømstab og hysteresetab ).

Beregningerne til at finde en optimal balance mellem kobbertab og jerntab er omfattende, og foregår næmest efter "gættemetoden".  I gamle dage var det et slidsomt og trivielt arbejde med brug af blyant, papir og regnestok at efterprøve et gæt.  I dag har man computere, der kan efterprøve et gæt på få sekunder, og lader man en computer, forsynet med databaser over kerne-  og tråd-typer, priser, mm.,  gætte løs i en time, (omkring 1800 gæt), så har den fundet den optimale løsning. Vær ikke bekymret for det.

Men indledningsvis at tilstræbe  kobbertab = jerntab  er erfaringsmæssigt en rigtig god ide:  Du kommer ret tæt på det optimale.

Jeg ved ikke om det var derhen dine tanker gik?

Nu er det så ikke maskintransformeren, der alene er afgørende for valg af spænding, men måske især tab i tilsluttede luftledninger, som du sikkert også gerne vil have til at indregnes i værkets samlede tab.  :)

En 400kV linie har som udgangspunkt større tab end en 800kV linie, men etablering og vedligehold bliver dyrere pr. km ved 800kV.  ( Dyrere master og reservedele og mere omstændelig service).

Der er ingen sammenhæng mellem de to sætninger.

Den første er et spørgsmål til det du skriver i #17 om at du antager at den gennemsnitlige virkningsgrad er 0,95.

Det andet er et svar til det du skriver om transformatoren.

Til det sidste. Jeg har ikke meget kendskab til transformatorer, men jeg har set nogle billeder og de er meget store. De bruger uden tvivl merer energi end en dyanom til en cykellygte