[Gielleke]

Hallo,

Is het theoretisch onmogelijk om 2 monofasige omvormers aan te sluiten op een 3x230V aansluiting (L1/L2/L3) en niet over de toelaatbare 5000 Watt te gaan per fase...?

Bijvoorbeeld (theoretisch):
Omvormer 1 monofase (3000 Watt) aangesloten op fase L1 / L2
Omvormer 2 monofase (3000 Watt) aangesloten op fase L2 / L3

Dan zou men op fase L2 een grotere belasting kunnen krijgen dan 5000 Watt (wat niet toegelaten is voor de keuring)???

Bedankt voor de info!
Mvg,

 

[D I Y]

De omvormers leveren niet gelijktijdig dezelfde stroom. Het is een sinusvorm, en de sinussen zitten verschoven in de tijd.
De twee sinussen samengeteld gaan niet boven de maximumgrens gaan.

De maximum stroom door de ‘gedeelde’ fase zal wel ietsje hoger liggen dan 3000/230=13A omdat er op sommige momenten 13A van de ene omvormer door gestuurd wordt, samen met nog enkele A van de andere. Maar dat is geen punt.
2x3000W in driehoek maakt geen 6000W op 1 fase. Dat is 6000W op 3 fases. Weliswaar in onevenwicht.

 

[Gielleke]

De omvormers leveren niet gelijktijdig dezelfde stroom. Het is een sinusvorm, en de sinussen zitten verschoven in de tijd.
De twee sinussen samengeteld gaan niet boven de maximumgrens gaan.

De maximum stroom door de ‘gedeelde’ fase zal wel ietsje hoger liggen dan 3000/230=13A omdat er op sommige momenten 13A van de ene omvormer door gestuurd wordt, samen met nog enkele A van de andere. Maar dat is geen punt.
2x3000W in driehoek maakt geen 6000W op 1 fase. Dat is 6000W op 3 fases. Weliswaar in onevenwicht.

2x3000W in driehoek maakt geen 6000W op 1 fase...
Is dit te berekenen hoeveel er dan wel op L2 zou staan van Wattage? (6000 Watt / 1.73 = 3468 Watt per fase (L1/L2/L3) ??? indien deze wel op max. vermogen zouden presteren...
Bedankt

 

[disco stu]

Ja dat is te berekenen.
Ik heb daar in een ver verleden ooit eens een excel voor gemaakt waar je verschillende monofasige 230V belastingen met verschillende power factors kan zetten tussen voor elke belasting naar keuze 2 van de 3 fases van een 3x230V net, en die dan de resulterende stromen voor de 3 fases weergeeft.
Ik zoek eens op of ik die kan terugvinden en laat het resultaat dan weten.

 

[disco stu]

3000W, PF=1, 230V tussen L1 en L2, geeft in het phasor diagram een vectoriêle stroom van 11.296-6.522j A tussen L1-L2 of in absolute waarde 13.043A
3000W, PF=1, 230V tussen L1 en L2, geeft in het phasor diagram een vectoriêle stroom van 0-13.043j A tussen L2-L3 of in absolute waarde 13.043A
0W, PF=1, 230V tussen L1 en L2, geeft in het phasor diagram een vectoriêle stroom van 0+0j A tussen L3-L1 of in absolute waarde 0A

De fasestromen worden dan:
L1 = 13.043A (of als complex getal: 11.296-6.522j)
L2 = 22.592A (of als complex getal: -11.296+19.565j)
L3 = 13.043A (of als complex getal: 0-13.043j)

Tot hier ben ik vrij zeker dat ik juist zit. Maar nu moet deze stroom in L1, L2 en L3 vertaalt worden naar hoeveel vermogen dit is per fase.
Ik dacht simpelweg (te simpel?) de fasestroom maal fasespanning te doen:
L1 = 13.043*230V/sqrt(3) = 1732W
L2 = 22.529*230V/sqrt(3) = 3000W
L3 = 13.043*230V/sqrt(3) = 1732W

Ter verificatie zou de som van deze 3 "fasevermogens" 2x 3000W = 6000W moeten zijn, maar dat komt niet uit.
Ik ga ergens de mist in met de vertaalslag van complex getal naar absolute waarde, maar weet nog niet juist waar.

 

[shutterfreak]

De fasestromen worden dan:
L1 = 13.043A (of als complex getal: 11.296-6.522j)
L2 = 22.592A (of als complex getal: -11.296+19.565j)
L3 = 13.043A (of als complex getal: 0-13.043j)

Als je weet dat de fasen onderling 120° verdeeld zijn, dan verwacht ik dat de fasestroom maximaal 1,73 (= sqrt(3)) maal de maximale stroom van elk van beide omvormers (3000W / 230V = 13,043 A) kan bedragen op de gemeenschappelijke fase. In dit geval dus 22,59 A. De maximale fasestroom in de andere fases is dan gewoon de maximale stroom van de omvormer (13,043 A).

Uiteraard vallen die maxima niet samen in de tijd door de faseverdraaiing.

Tot hier ben ik vrij zeker dat ik juist zit. Maar nu moet deze stroom in L1, L2 en L3 vertaalt worden naar hoeveel vermogen dit is per fase.
Ik dacht simpelweg (te simpel?) de fasestroom maal fasespanning te doen:
L1 = 13.043*230V/sqrt(3) = 1732W
L2 = 22.529*230V/sqrt(3) = 3000W
L3 = 13.043*230V/sqrt(3) = 1732W

Dat zijn de maximale vermogens die elke fase kan zien. De ogenblikkelijke vermogens zijn ook in fase verschoven.

 

[disco stu]

Ja, mijn kleine teen dacht ook al dat het te simpel was om gewoon fasestroom maal fasespanning te doen (enkel absolute waardes).
Momenteel geen tijd, maar ik probeer nog eens fasestroom vectorieel maal fasespanning vectorieel te doen om bij fasevermogen vectorieel uit te komen met een reële en imaginaire component en dan pas de absolute waarde van vermogen er uit te halen. Zien wat het dan geeft.

Ik schat wel al dat het sowieso niet boven de 5kW/fase gaat zijn.

Edit>
en omdat het nu jeukt toch al maar eens geprobeerd.

IL1 = 11.2959-6.5217j A (modulus: 13.0434 A)
IL2 = -11.2959+19.5652j A (modulus: 22.5919 A)
IL3 = 0-13.0434j A (modulus: 13.0434 A)
UL1 = 132.7905 V (modulus: 132.79 V)
UL2 = -66.3952+115j V (modulus: 132.79 V)
UL3 = -66.3952-115j V (modulus: 132.79 V)

P1 = IL1 * UL1 = 1500-866.0254j W (modulus: 1732.0508 W)
P2 = IL2 * UL2 = -1500-2598.0762j W (modulus: 3000 W)
P3 = IL3 * UL3 = -1500+866.0254j W (modulus: 1732.0508 W)

Klopt toch effectief.
Voeg ik ter verificatie nog een 3e omvormer van 3000W toe tussen L3-L1, dan krijgen we
22.592 A (modulus) voor alle 3 de fases
en de vermogens:
P1 = IL1 * UL1 = 3000+0j W (modulus: 3000 W)
P2 = IL2 * UL2 = -1500-2598.0762j W (modulus: 3000 W)
P3 = IL3 * UL3 = -1500+2598.0762j W (modulus: 3000 W)

Conclusie: het vermogen blijft beperkt tot 3000W per fase. De topic starter zou zelf nog 5000VA omvormers mogen gebruiken ipv 3000VA.

 

[Gielleke]

Ja, mijn kleine teen dacht ook al dat het te simpel was om gewoon fasestroom maal fasespanning te doen (enkel absolute waardes).
Momenteel geen tijd, maar ik probeer nog eens fasestroom vectorieel maal fasespanning vectorieel te doen om bij fasevermogen vectorieel uit te komen met een reële en imaginaire component en dan pas de absolute waarde van vermogen er uit te halen. Zien wat het dan geeft.

Ik schat wel al dat het sowieso niet boven de 5kW/fase gaat zijn.

Edit>
en omdat het nu jeukt toch al maar eens geprobeerd.

IL1 = 11.2959-6.5217j A (modulus: 13.0434 A)
IL2 = -11.2959+19.5652j A (modulus: 22.5919 A)
IL3 = 0-13.0434j A (modulus: 13.0434 A)
UL1 = 132.7905 V (modulus: 132.79 V)
UL2 = -66.3952+115j V (modulus: 132.79 V)
UL3 = -66.3952-115j V (modulus: 132.79 V)

P1 = IL1 * UL1 = 1500-866.0254j W (modulus: 1732.0508 W)
P2 = IL2 * UL2 = -1500-2598.0762j W (modulus: 3000 W)
P3 = IL3 * UL3 = -1500+866.0254j W (modulus: 1732.0508 W)

Klopt toch effectief.
Voeg ik ter verificatie nog een 3e omvormer van 3000W toe tussen L3-L1, dan krijgen we
22.592 A (modulus) voor alle 3 de fases
en de vermogens:
P1 = IL1 * UL1 = 3000+0j W (modulus: 3000 W)
P2 = IL2 * UL2 = -1500-2598.0762j W (modulus: 3000 W)
P3 = IL3 * UL3 = -1500+2598.0762j W (modulus: 3000 W)

Conclusie: het vermogen blijft beperkt tot 3000W per fase. De topic starter zou zelf nog 5000VA omvormers mogen gebruiken ipv 3000VA.

Wow, bedankt voor de zéér uitgebreide uitleg omtrent mijn vraag...
Mag ik hiervan uitgaan, dien deze situatie zich zou voordoen qwa keuring dat dit toegelaten is om wettelijk in orde te zijn?
Of is deze werkwijze absoluut niet toegelaten?

Bedankt!

 

[disco stu]

De berekening klopt volgens mij, maar ik ben elektrotechnieker en geen wiskundige.

om wettelijk in orde te zijn?

Misschien hier nog eens letterlijk woord voor woord citeren wat het wettelijke voorschrift is?

 

[Gielleke]

De berekening klopt volgens mij, maar ik ben elektrotechnieker en geen wiskundige.

om wettelijk in orde te zijn?

Misschien hier nog eens letterlijk woord voor woord citeren wat het wettelijke voorschrift is?

• Monofasig mag je maximaal 5 kVA AC-omvormervermogen aansluiten
• Meerfasig mag je maximaal 10 kVA AC-omvormervermogen aansluiten (met een maximale spreiding over de verschillende fasen, met een maximale onbalans van 5 kVA per fase)

 

[janus wago]

Op een 3x230V net mag je perfect 1 of 2 omvormers van 5kW aansluiten of 3 van 3,3kW of 1 van 10kW

 

[YokoTsuno]

Maar nu moet deze stroom in L1, L2 en L3 vertaalt worden naar hoeveel vermogen dit is per fase.

Vermogen per fase bestaat uiteraard niet bij belastingen in driehoek, spanning staat immers steeds tussen 2 polen en in driehoek zijn die gemeenschappelijk. Daarom zie je op digitale meters ook maar 2 verbruiksmetingen en niet 3 in netten zonder nul (Twee-wattmeter methode)

Totale geleverde maximum vermogen is uiteraard 6kW, ver onder 10kW limiet dus.
Stroom in gemeenschappelijke fase is max 22,6A (Wortel 3 x 3000/230 = 22,6A). In andere fasen max 13A

Measuring three phase power :: Electronic Measurements

The power measuring on three phase sytems

meettechniek.info

 

[disco stu]

Vermogen per fase bestaat uiteraard niet bij belastingen in driehoek,

Nee aan gerbruikerszijde niet. Maar aan de transfo kan er perfect een fysiek nulpunt zijn als de secundaire in Y staat waar de DNB perfect het vermogen per fase zou kunnen meten.
Daarom dat ik aan verbruikerszijde wou zien wat het vermogen per fase is door het vermogen in driehoek om te rekenen naar equivalent ster met virtueel nulpunt.

Of simpelweg: vanaf welke vermogens (of stromen) met welke asymmetrie in driehoek, kan de DNB gaan stellen dat je niet meer voldoet aan de max 5kVA onbalans tussen de fases regel?

 

[YokoTsuno]

Vermogen per fase bestaat uiteraard niet bij belastingen in driehoek,

Nee aan gerbruikerszijde niet. Maar aan de transfo kan er perfect een fysiek nulpunt zijn als de secundaire in Y staat waar de DNB perfect het vermogen per fase zou kunnen meten.
Daarom dat ik aan verbruikerszijde wou zien wat het vermogen per fase is door het vermogen in driehoek om te rekenen naar equivalent ster met virtueel nulpunt.

Of simpelweg: vanaf welke vermogens (of stromen) met welke asymmetrie in driehoek, kan de DNB gaan stellen dat je niet meer voldoet aan de max 5kVA onbalans tussen de fases regel?

Dat is onmogelijk te bepalen bij een net in driehoek, PV omvormer is immers de bron en andere verbruikers op dat net de belasting. Wat je wel kan bepalen is de onbalans tussen fasenparen. Als je bv enkel een 5kW omvormer hebt tussen L1 en L2 dan is de onbalans met L1/L3 en L2/L3 5kW.

Je kan nooit vermogen leveren via 1 geleider. Ook bij een 3F400V met N wordt er energie teruggeleverd via fasen en N en niet “op de fasen”

 

[disco stu]

Het is niet op niveau van een "net" dat je definieert of het in ster of driehoek staat, maar je doet dat per bron en per verbruiker.
Ik weet niet wat in straatcabines die een 3x230V net distribueren doorgaans het geval is: transfo met secundaire wikkelingen in ster met al dan niet naar buitengebracht nulpunt of transfo met secundaire wikkelingen in driehoek (@roosen00 ? )
In geval van driehoek is het weinig zinnig inderdaad, maar als de transfo in ster staat, kan je toch perfect vermogen per fase bepalen beschouwd aan de transfo in ster en veroorzaakt door een (asymmetrische) verbruiker in driehoek.

Je kan toch prima een verbruiker in driehoek aansluiten op een bron in ster (typische motorschakeling in driehoek in een 3x400V+N net) en omgekeerd kan je een verbruiker in ster (met zwevend nulpunt) ook voeden vanuit een transfo in driehoek (met het risico op potentiaalverschuiving op de zwevende nul bij de verbruiker indien asymmetrie.)

Je kan nooit vermogen leveren via 1 geleider.

Nee fysiek bekeken uiteraard niet. Maar je kan wel een equivalentie berekenen van het vermogen (en dat is hetgeen ik hierboven trachtte te doen) dat deze ene geleider zogezegd contribueert aan het totale 3F vermogen als je ook het virtuele nulpunt mee in beschouwing neemt als 2e geleider / retourgeleider. En indien de transfo in ster met fysiek nulpunt staat, kan je dat ook effectief als vermogen per fase beschouwen die je ook zou moeten kunnen meten aan de transfo.

Maar ik realiseer me dat het nogal een abstracte discussie aan het worden is

 

[disco stu]

1) Energie kan je niet doen verdampen. Mee eens? De som van jouw berekening is 6464W. Vanwaar komt die 464W extra? De omvormers leveren immers maar 6000W

Klopt, dat is het enige waar ik nog mee in mijn maag blijf zitten.
En daarop doordenkende, als ik mijn eigen redenering toepas en dit beschouw aan de transfo (die hypothetisch in ster staat) zou er ook 6464W gemeten worden. Wat niet kan, gezien er 6000W geleverd wordt.
Dus ik ben toch nog iets aan het missen.

2) Die omvormers leveren 6000W, geen 6000VA. Is ook logisch, lopen steeds synchroon, met arbeidsfactor 1 en kunnen dus geen reactief vermogen leveren. Toch is de uitkomst van jouw berekenen een complex vermogen met een imaginair deel wat duidt op het bestaan van reactief vermogen. Dat complex deel is immers het reactief deel en is steeds 0j bij arbeidsfactor 1. Dat kan uiteraard niet want dan zou die omvormer dat ook moeten leveren.

Het complex gedeelte komt niet van een faseverschuiving tussen stroom en overeenkomstige spanning, maar komt van hoe ik de phasoren in m'n excel heb gedefinieerd.

Hier iets meer inzicht.

De spanningen liggen vast als volgt:


De 2 omvormers van 3000W als volgt:


De resulterende stromen:


En het geheel visueel (hierbij zie je dat de stromen in fase liggen met de overeenkomstige spanningen):

Begrijp dit niet verkeerd, is niet beledigend bedoeld.

Zeker niet, challenge mij maar op wat er mogelijk niet klopt Ik ben getriggerd om de correcte oplossing van het vraagstuk te vinden.
Ik ben het tot nu toe maar tussen de soep en de patatten een het bekijken geweest en zou er nog eens opnieuw diepgaand moeten induiken....

 

[getmixedup]

wauw.. flash-back naar de schoolbanken en dan staat er op één van de kringen een toestel dat voor een faseverschuiving zorgt kan je opnieuw beginnen rekenen

 

[YokoTsuno]

Wat die excel sheet precies berekent is mij niet duidelijk. Ik ga straks wel nog eens kijken of ik kan vinden waar je redeneringsfout hierboven exact zit.

Wat wel duidelijk is dat je met een idee fixe zit dat er zoiets is als “fasevermogen.” Teken eens een schemaatje met 2 of zelfs 3 PV omvormers als bron en de verbruikers in het net als belasting. Dan zie je meteen dan je dat “fasevermogen“ nooit kan plaatsen. Als dat wel zou zijn waarom toont Fluvius dat dan niet op hun kWh-meter?

 

[YokoTsuno]

Nu zie ik wat daar fout is. Die excel sheet berekent de fase en lijnstromen vanuit een bepaalde belasting in driehoek. Je hebt dan gewoon 3000W, 3000W en 0W als last last ingegeven met het idee dat dat net hetzelfde is. Dat is hier uiteraard totaal fout, de PV omvormer is de bron en staat in driehoek en levert 3000 en 3000W.

Je ziet dat in UL3-1 in de tweede tabel. Daar vul je 0W in en als resultaat is IL3-1 dan 0A. Als belasting klopt dit, maar niet als bron uiteraard.

Zo simpel is dat uiteraard niet ? Teken eens een schema dan zie je dat meteen.

 

[disco stu]

Een bron van 3kW = Een belasting van -3kW
Dat kan ik ook gewoon zo ingeven als -3kW, en dan krijgt elke reële component en elke imaginaire component van elke stroom ook een tegengesteld teken. Daar lijkt me het probleem niet te zitten.

Je ziet dat in UL3-1 in de tweede tabel. Daar vul je 0W in en als resultaat is IL3-1 dan 0A. Als belasting klopt dit, maar niet als bron uiteraard.

Hier ben ik niet mee. Als je 2 mono omvormers tussen respectievelijk L1-L2 en L2-L3 zet, dan koppel je ze als 2 zijden van een driehoek. De 3e zijde (geen 3e omvormer) is onbestaande, dus daar vloeit dan toch ook geen stroom IL3-1. (in het scenario dat je geen verbruikers hebt en alles injecteert uiteraard)

Eens getekend: