Mitä tapahtuu jos sähkön kysyntä on suurempi kuin tarjonta?

Seuraa 
Viestejä2936
Liittynyt28.8.2011

Laskeeko pistorasioista saatava jännite vai meneekö sähköt poikki vain joiltain talouksilta? Mitä muita vaikutuksia voisi olla, esim voimaloille? Voiko tulla mitään vaaratilanteita?

Edit: Tai entä jos tarjonta on huomattavasti suurempi kuin kysyntä?

Foorumin salainen sääntö #1: Pienellä alkukirjaimella kirjoitetut aiheet lukitaan.
Foorumin salainen sääntö #2: Älä kerro kenellekään säännöstä #1 tai tulee bannit!

Sivut

Kommentit (42)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
jogger
Laskeeko pistorasioista saatava jännite vai meneekö sähköt poikki vain joiltain talouksilta? Mitä muita vaikutuksia voisi olla, esim voimaloille? Voiko tulla mitään vaaratilanteita?



Ensin verkon taajuus laskee, koska voimalaitosten generaattorit hidastuvat. Normaalitilassa säätövoimalaitokset huomaavat sen ja lisäävät tehoa. Nopeimmin säätyvät vesivoimalat, joiden sulkuluukkuja voi säädellä sekuntien aikaskaalalla. Verkossa on koko ajan myös tyhjäkäynnillä pyörivää varavoimaa vastaamassa mahdolliseen jonkin voimalayksikön äkilliseen irtoamiseen, joten tuollainen laaja ylikuormitus on erittäin harvinainen tilanne. Joskus se on tietääkseni ollut lähellä, kun Olkiluodon suuri yksikkö on pudonnut huippukuorman aikaan verkosta sisäisen ongelmansa takia.

Jos kuitenkin käy niin, että kuormaa on liikaa, tilanne on vakava ja saattaa aiheuttaa laajoja sähkökatkoja, kun verkon suojalaitteet alkavat toimia. Voimaloissa se näkyy kuorman putoamisena. Se on jokseenkin tavallinen asia, jota varten kaikissa voimalaitoksissa on tarpeelliset laitteet.

Laaja sähkökatko aiheuttaa omat vaaratilanteensa monilla yhteiskunnan aloilla, mutta ei tuosta pitäisi mitään pysyvää vahinkoa sähköverkon laitteille tulla, jos suojaukset pelaavat. Verkko kytketään sitten jollain aikataululla takaisin ja voimalat tahdistetaan siihen.

Teekkari
Seuraa 
Viestejä2347
Liittynyt27.4.2008

Niin taajuus laskee ensin ja toimet alkavat, jos se uhkaa laskea alle 49,9 Hz tai vastaavasti, jos se näyttäisi kasvavan yli 50,1.

Everything you know, is about to change.

jogger
Seuraa 
Viestejä2936
Liittynyt28.8.2011
Neutroni
Ensin verkon taajuus laskee, koska voimalaitosten generaattorit hidastuvat.
Voisitko hieman selventää mistä syystä generaattorit hidastuvat? Minun on vaikea ymmärtää esim miksi taajuus laskee, kun eikö sitä sähköä kuitenkin generoida samaan tahtiin kokoajan? siis jos oletetaan että käytössä on koko verkon sähköntuottokapasiteetti ja jossain vaiheessa kysyntä sitten ylittää sen tarjonnan.

Foorumin salainen sääntö #1: Pienellä alkukirjaimella kirjoitetut aiheet lukitaan.
Foorumin salainen sääntö #2: Älä kerro kenellekään säännöstä #1 tai tulee bannit!

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
jogger
Neutroni
Ensin verkon taajuus laskee, koska voimalaitosten generaattorit hidastuvat.
Voisitko hieman selventää mistä syystä generaattorit hidastuvat? Minun on vaikea ymmärtää esim miksi taajuus laskee, kun eikö sitä sähköä kuitenkin generoida samaan tahtiin kokoajan? siis jos oletetaan että käytössä on koko verkon sähköntuottokapasiteetti ja jossain vaiheessa kysyntä sitten ylittää sen tarjonnan.



Jos voimalaitokset toimivat vakioteholla, joka on hieman kulutusta pienempi, osa energiasta otetaan generaattorien pyörimisenergiasta. Silloin luonnollisesti generaattori hidastuu, koska energiaa yritetään ottaa enemmän kuin turbiini kykenee tuottamaan. Voimalaitosten generaattorit ovat tahtigeniraattoreita, jotka pyörivät synkronissa verkon tajuuden kanssa. Siksi koko verkon taajuus pienenee. Tuon tasaamisen hoitavat kaikki generaattorit. Normaalisti tuohon reagoidaan lisäämällä säätövoimalan tehoa, jolloin tilanne stabiloituu ja taajuus palaa ennalleen. Vastaavasti, jos kulutus pienenee, taajuus kasvaa, kun generaattoreita kuormitetaan vähemmän kuin turbiini tuottaa tehoa, jolloin ne kiihtyvät. Ja säätövoimala reagoi pienentämällä tehoa. Muita voimaloita ajetaan sitten tarpeen mukaan. Sähkölaitoksilla on hyvät tilastot sähkönkulutuksesta eri vuoden- ja vuorokaudenaikoina.

Jos jonkin vakavan häiriön takia säätö ei tehoa ja taajuus laskee liikaa, sitten on kulutusta poistettava väkivalloin. Käsittääkseni on olemassa sähkösopimuksia, joissa saa alemman hinnan, jos sitoutuu siihen että sähkölaitos voi tarvittaessa katkoa sähköt (tai yhden vaiheen). Ja jos sekään ei auta, niin sitten katkotaan porukkaa verkosta pois sopimuksista viis veisaten ja pahimmillaan koko verkko kaatuu, jos tehotasapainoa ei saavuteta. Sähkö katkaistaan vahinkojen välttämiseksi ennen kuin jännite laskee (merkittävästi) ja taajuus laskee alle rajojen.

ovolo
Seuraa 
Viestejä5372
Liittynyt7.7.2007
Voisitko hieman selventää mistä syystä generaattorit hidastuvat? Minun on vaikea ymmärtää esim miksi taajuus laskee, kun eikö sitä sähköä kuitenkin generoida samaan tahtiin kokoajan? siis jos oletetaan että käytössä on koko verkon sähköntuottokapasiteetti ja jossain vaiheessa kysyntä sitten ylittää sen tarjonnan.



Se taitaa olla sama syy, kun auton moottorin kierrosluku laskee ylämäessä. Eli sähkögeneraattori hidastuu, kun siitä otetaan tehoa enemmän, jos samaan aikaan ei lisätä generaattoria pyörittävän turbiinin tehoa.

Tuosta otsikosta: "Mitä tapahtuu jos sähkön kysyntä on suurempi kuin tarjonta?" tuli mieleen, että silloin sähkön hinta nousee. Koska ollaan nyt sähköpörssissä.

Hmmm...Oliko se uitun Tupee-Pekkarinen, joka keksi sen sähköpörssin?

Vierailija
Hmmm...Oliko se uitun Tupee-Pekkarinen, joka keksi sen sähköpörssin?

Hiukan off-topicia, mutta kuntuo Maurikin alkaa ikääntyä (kuivua kasaan), niin alkaa tuo tupee näyttämään päivä päivältä härskimmältä. Voisihan sitä kait edes hiukan harventaa vuosien mittaan, kohta ei näy miehestä kun tupee ja korot

jogger
Seuraa 
Viestejä2936
Liittynyt28.8.2011

Kiitoksia selvennyksestä Neutroni ja ovolo. Mietin samalla että miten kävisi systeemissä jossa ei olisi noita pyöriviä osia lainkaan? esim aurinkopaneelit?

Jäi vielä vaivaamaan tuo että onko edes mahdollista antaa "liikaa sähköä" verkkoon, eli ylittäisi kysynnän? Eli jos jostain syystä haluaa tuottaa ylimääräistä sähköä, pitäisi taajuutta (ja jännitettä?) nostaa, tämän taas muuntajat muuntaisivat pienemmäksi käyttäjiä varten, eli onko näissä muuntajissa mitään vaaraa ylikuormittua (ja hajota) jos sinne syötetään liian suurta taajuutta/jännitettä? tai esim mitä kävisi jos kaksi voimalaa syöttää samaan putkeen eritaajuista sähköä? osaavatko nämä muuntajat sitten hyödyntää molemmat taajuudet tietämättä etukäteen millaisia taajuuksia sinne syötetään?

Mietin vielä tässä että onko mahdollista puskea suoraan pistorasiaan itse tuottamaani sähköä ja täten vähentää sen pistorasiaverkon käyttäjien sähkönkulutusta julkiselta sähköverkolta ?

Foorumin salainen sääntö #1: Pienellä alkukirjaimella kirjoitetut aiheet lukitaan.
Foorumin salainen sääntö #2: Älä kerro kenellekään säännöstä #1 tai tulee bannit!

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
jogger
Kiitoksia selvennyksestä Neutroni ja ovolo. Mietin samalla että miten kävisi systeemissä jossa ei olisi noita pyöriviä osia lainkaan? esim aurinkopaneelit?



Aurinkopaneeleilla ei ole turbogeneraattorin energiavarastointikykyä. Sellaisen verkon, jossa suurin osa energiasta tulee taajuusmuuntajan kautta (aurinko, tuuli ym.), säätö on huomattavasti vaikeampaa ja se on yksi asia, jonka vuoksi esimerkiksi tuulivoimaa ei voi lisätä tiettyä varsin pientä osuutta suuremmaksi ilman riskiä sähköverkon epästabiiliudesta.

Jäi vielä vaivaamaan tuo että onko edes mahdollista antaa "liikaa sähköä" verkkoon, eli ylittäisi kysynnän? Eli jos jostain syystä haluaa tuottaa ylimääräistä sähköä, pitäisi taajuutta (ja jännitettä?) nostaa, tämän taas muuntajat muuntaisivat pienemmäksi käyttäjiä varten, eli onko näissä muuntajissa mitään vaaraa ylikuormittua (ja hajota) jos sinne syötetään liian suurta taajuutta/jännitettä?



Jos noin kävisi, generaattoreiden pyörimisnopeus ja sitä kautta taajuus kasvaisi. Samoin jännite, jos ylikierrokset kohoaisivat merkittäväksi. Pian alkaisi toimintasavuja vapautua sähkölaitteista. Muuntajat ja muut induktiiviset laitteet on mitoitettu jollekin ylijännitteelle, oliko se nyt 20 % tai jotain. Mutta jos jännite nousee siitä yli, laitteet alkavat kuumentua ja hajoavat.

tai esim mitä kävisi jos kaksi voimalaa syöttää samaan putkeen eritaajuista sähköä? osaavatko nämä muuntajat sitten hyödyntää molemmat taajuudet tietämättä etukäteen millaisia taajuuksia sinne syötetään?




Tuossa tapauksessa suojalaitteet katkaisevat sähkön. Ja jos suojalaitteita ei ole, toimintasavu vapautuu jostain.

Kun voimala otetaan käyttöön, ensin se tahdistetaan. Voimalaa pyöritetään tyhjäkäynnillä verkon nopeudella. Turbogeneraattorin asento säädetään suhteessa sähköverkkoon sellaiseksi, että se on tarkalleen tahdissa. Sitten generaattori kytketään verkkoon, väännetään kattilalta hanat auki. Magnetointi säädetään myös kuormitusta vastaavaksi. Verkkoon kytkemisen jälkeen generaattori toimii niin kuin se olisi kytketty jousella verkon tahdissa pyörivään akseliin. Jos vääntömomenttia lisätään, roottori kääntyy vääntöä vastaavan kulman verkon edelle. Kulma voi olla maksimissaan 90 astetta, jos se ylitetään, generaattori putoaa tahdista, ryntää ja tulee tehdashallin ulkopuolelle katsomaan kuka sekopää painele ohjaaamon nappeja. Luonnollisesti monien turvalaitteiden tehtävä on estää moinen kallis ja vaarallinen vika.

Mietin vielä tässä että onko mahdollista puskea suoraan pistorasiaan itse tuottamaani sähköä ja täten vähentää sen pistorasiaverkon käyttäjien sähkönkulutusta julkiselta sähköverkolta ?



Se on teknisesti mahdollista tietyin edellytyksin, mutta rikkoo lakeja, sähkölaitoksen kanssa tekemääsi liittymissopimusta ja on erittäin vaarallista. Älä vain koskaan tee niin ilman lupaa. Muuten käy niin, että kun sähkölaitos tekee seuraavan kerran töitä teidän läheisessä välijänniteverkossa (20 kV), se katkaisee virran. Mutta jos jostain syötetään luvatta sähköä pistorasian kautta, sen jännite kasvaa jakelumuuntajassa 20 kV:iin ja asentaja, joka käy työhön katkaistuaan sähköt, päätyy Tukesin tilastoihin. Ja sinä häkkiin, tai ainakin korvausvelvolliseksi.

ovolo
Seuraa 
Viestejä5372
Liittynyt7.7.2007
jogger
Jäi vielä vaivaamaan tuo että onko edes mahdollista antaa "liikaa sähköä" verkkoon, eli ylittäisi kysynnän? Eli jos jostain syystä haluaa tuottaa ylimääräistä sähköä, pitäisi taajuutta (ja jännitettä?) nostaa, tämän taas muuntajat muuntaisivat pienemmäksi käyttäjiä varten, eli onko näissä muuntajissa mitään vaaraa ylikuormittua (ja hajota) jos sinne syötetään liian suurta taajuutta/jännitettä? tai esim mitä kävisi jos kaksi voimalaa syöttää samaan putkeen eritaajuista sähköä? osaavatko nämä muuntajat sitten hyödyntää molemmat taajuudet tietämättä etukäteen millaisia taajuuksia sinne syötetään?

Mietin vielä tässä että onko mahdollista puskea suoraan pistorasiaan itse tuottamaani sähköä ja täten vähentää sen pistorasiaverkon käyttäjien sähkönkulutusta julkiselta sähköverkolta ?




Voimalaitoksilla tuotetaan just samanverran sähköä, mitä kulutetaan. Generaattorit sopeutuvat verkon kuormitukseen, eikä ole edes mahdollista, että ylimääräistä sähköä jäisi linjoille roikkumaan.

Muuntajissa ja muuallakin sähköverkossa on ylikuormitussuojat, eikä niitä normaaleissa käyttöoloissa voi ylikuormittaa.

Kaikki sähköverkon generaattorit tahdistetaan keskenään ja jos joku voimalaitos putoaa tahdista, niin se automaattisesti kytketään pois verkosta. Jos joku voimalaitos ei olisi tahdissa ja olisi kytkettynä verkkoon, niin muodostuisi ylijännitettä ja paljon kulutuslaitteita menisi rikki.

Muistan 70-luvulla, kun Itä-Suomessa Pamilon voimalaitos tippui tahdista ja jäi verkkoon kiinni parhaimpaan tv:n katseluaikaan(Lienee ollut kesäharjoittelija töissä).
Seuraavat pari viikkoa sitten tehtiinkin Ilomantsissa paljon televisiokorjauksia, joissa oli verkko-osat rikki. Sulakkeet, tasasuuntaajat ja verkko-elkot taisivat loppua ajoittain kesken.

Mietin samalla että miten kävisi systeemissä jossa ei olisi noita pyöriviä osia lainkaan? esim aurinkopaneelit?

Jos aurinkopaneelia kuormittaa liikaa, ulostulojännite laskee paneelin sisäisen vastuksen takia. Eli ei niistä saada ylimääräistä tehoa, vaan teho riippuu valoisuudesta ja paneelin koosta.

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
Teekkari
Niin taajuus laskee ensin ja toimet alkavat, jos se uhkaa laskea alle 49,9 Hz tai vastaavasti, jos se näyttäisi kasvavan yli 50,1.



Toimet on melko erilaisia, mikäli taajuuden putoama on vain alle 1Hz. Silloin voimalaitokset yrittävät vielä lisätä tehon tuottoa ja säätää verkon jännitettä.

Mikäli taajuus putoaa alle 49 Hz, voimalaitokset irtoavat valtakunnan verkosta ja alkavat huolehtia vain oman alueensa sähkönsyötöstä. Esim. suurimmat kaupungit kuten Helsinki, Turku ja Tampere tekevät näin. Ei niillä ole tehoreservejä koko valtakunnan verkon ylläpitoon. Kuitenkin ne jotenkin pystyvät huolehtimaan oman alueensa sähkön kulutuksesta.

Tällöin valtakunnan verkko hajoaa pienemmiksi saarekkeiksi ja väliin jää suuria sähköttömiä alueita.

Vielä 80-luvulla tuota saarekekäyttöä tutkittiin Suomessa paljonkin. Onneksi tämä mahdollisuus on nykyään Suomessa harvinaista. Tarvitaan ainakin parin ydinvoimalaitoksen putoamista verkosta, ennenkuin sellaista tapahtuisi. Ainakin niin väitetään. Maailmalta löytyy esimerkkejä tällaisistakin tapauksista.

Vierailija
Neutroni
Muuten käy niin, että kun sähkölaitos tekee seuraavan kerran töitä teidän läheisessä välijänniteverkossa (20 kV), se katkaisee virran. Mutta jos jostain syötetään luvatta sähköä pistorasian kautta, sen jännite kasvaa jakelumuuntajassa 20 kV:iin ja asentaja, joka käy työhön katkaistuaan sähköt, päätyy Tukesin tilastoihin. Ja sinä häkkiin, tai ainakin korvausvelvolliseksi.

Ei asentaja päädy Tukesin tilastoihin, jos on muistanut tehdä kaksinkertaisen työmaadoituksen ja myös tehnyt sen oikein.

Olen kuullut suurjännitelinjojen huoltoa johtavan henkilön joskus kertoneen seuraavaa: Tällä alalla ei ole kuin rauhallisia, ehkä vähän hitaita, mutta hyvin harkitsevia työntekijöitä. Alalle saattaa kyllä tulla muunkinlaisia, mutta muunlaisia täällä ei ole töissä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
Electric shadow

Ei asentaja päädy Tukesin tilastoihin, jos on muistanut tehdä kaksinkertaisen työmaadoituksen ja myös tehnyt sen oikein.

Olen kuullut suurjännitelinjojen huoltoa johtavan henkilön joskus kertoneen seuraavaa: Tällä alalla ei ole kuin rauhallisia, ehkä vähän hitaita, mutta hyvin harkitsevia työntekijöitä. Alalle saattaa kyllä tulla muunkinlaisia, mutta muunlaisia täällä ei ole töissä.




No joo, mutta se on omantunnon ja juridiikan kannalta kivempi, että se tohelo vastavalmistunut suurjännitesähkömies poistuu vahvuudesta muusta syystä kuin oman virityksen takia. Jos nyt on pakko syöttää sähköä oman talon verkkoon, niin erotetaan se kämppä valtakunnanverkosta asianmukaisella tavalla.

Vierailija
Neutroni
No joo, mutta se on omantunnon ja juridiikan kannalta kivempi, että se tohelo vastavalmistunut suurjännitesähkömies poistuu vahvuudesta muusta syystä kuin oman virityksen takia. Jos nyt on pakko syöttää sähköä oman talon verkkoon, niin erotetaan se kämppä valtakunnanverkosta asianmukaisella tavalla.

Totta kyllä. Evolutiivisena karsijana toimiminen ei välttämättä ole kovin palkitsevaa.

Reifengas
Seuraa 
Viestejä3139
Liittynyt30.5.2010

Kun sähkön kysyntä on pysyvästi suurempi kuin tuotanto omassa maassa, sähköä tietenkin ostetaan ulkomailta.

Suomalaiset ostavat yhden Sosnovyi Borin Tshernobyl-tyyppisen voimalan tuotannon jatkuvasti itänaapurilta.

Kun tämä tilanne on jo jatkunut tarpeeksi pitkään, rakennetaan omia uusia ydinvoimaloita.

Rinnan rikkahat ajavat,
käsityksin köyhät käyvät.

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007

unohtunut on myös mm. pyörivät massat kuten paperiteollisuuden telat jotka myös osakseen pyrkivät jossainmäärin hetkellisesti tasaamaan taajuuden heittelyitä hidastamalla nopeutta verkkoon tai lisäämällä nopeutta verkon taajuuden noustessa. toimivat gyroskooppivaraajan tapaan.

toisen polven pilkkuvirhe

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat