同步调相机的制作方法

文档序号:9561700阅读:667来源:国知局
同步调相机的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请和所得的专利大体上涉及燃气涡轮发动机,并且更具体地涉及附接到燃气涡轮发动机以提供电网稳定性而没有另外的机械和/或电气构件的同步调相机。
【背景技术】
[0002]同步调相机用于诸如发电的各种各样的应用中。同步调相机典型地用来调整配电网上的状态。同步调相机是带有自由地自旋的未附接的轴的专用电机。同步调相机可按需要生成或吸收无功功率,以维持配电网上的电压和/或保持配电网上的功率因数。
[0003]类似地,由涡轮或其它类型的电源驱动的同步发电机通常由设施使用来产生电能。在多年使用之后,发电设施可使同步发电机退出或停止用作发电单元。在一些情形中,可能期望使用这些退出的同步发电机来作为同步调相机,以生成无功功率或从电网吸收无功功率。退出的同步发电机大体上必须在用作同步调相机之前与涡轮轴分离。而是,起动电机可附接到轴以将同步发电机带至操作速度。然而,将起动电机附接到轴可能是耗时的。此外,起动电机需要设计成经得起任何操作事件,诸如在电机或同步调相机中的电气故障、超速事件、轴失效等。还需求足量的空间和功率来定位和驱动起动电机或用来旋转轴的其它装置。
[0004]因此,期望改进和/或简化的同步调相机。这样的同步调相机可生成和/或吸收无功功率以便给电网提供稳定性,而不需要起动电机或可能需求空间和寄生功率来操作的机械和/或电气装置的类型。

【发明内容】

[0005]本申请和所得的专利因此提供了一种操作同步调相机的方法。方法可包括以下步骤:将燃气涡轮发动机加速至全速空载状态,将附接到燃气涡轮发动机的发电机连接到电网,关闭至燃气涡轮发动机的燃料流,以同步调相器模式操作发电机,以及提供无功功率至电网或从电网吸收无功功率。
[0006]本申请和所得的专利进一步提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机可包括燃烧器、涡轮、发电机和连接涡轮和发电机的轴。当发电机处于有功功率模式时,涡轮旋转轴来驱动发电机,并且当发电机处于同步调相机模式时,发电机旋转轴来提供无功功率。
[0007]本申请和所得的专利进一步提供了一种同步调相机系统。同步调相机系统可包括燃烧器、涡轮、发电机和轴。当发电机处于同步调相机模式时发动机使轴自由地自旋,以提供和吸收至电网的无功功率。
[0008]本发明的第一技术方案提供了一种操作同步调相机的方法,包括:将燃气涡轮发动机加速至全速空载状态;将附接到燃气涡轮发动机的发电机连接到电网;关闭至燃气涡轮发动机的燃料流;以同步调相机模式操作发电机;以及提供无功功率至电网或从电网吸收无功功率。
[0009]本发明的第二技术方案是在第一技术方案中,以同步调整器模式操作发电机的步骤包括保持附接到燃气涡轮发动机的轴的发电机。
[0010]本发明的第三技术方案是在第二技术方案中,保持附接到燃气涡轮发动机的轴的发电机的步骤包括保持轴自旋。
[0011]本发明的第四技术方案是在第一技术方案中,进一步包括在连接步骤之后产生有功功率的步骤。
[0012]本发明的第五技术方案是在第一技术方案中,进一步包括给燃气涡轮发动机再加燃料并提供有功功率至电网的步骤。
[0013]本发明的第六技术方案是在第一技术方案中,关闭至燃气涡轮发动机的燃料流的步骤包括在最小条件下操作燃气涡轮发动机的压缩机。
[0014]本发明的第七技术方案是在第一技术方案中,关闭至燃气涡轮发动机的燃料流的步骤包括关闭至燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料流。
[0015]本发明的第八技术方案是在第一技术方案中,将发电机连接到电网的步骤包括闭合发电机电路断路器。
[0016]本发明的第九技术方案是在第八技术方案中,一旦发电机到达电网的频率、电压和/或相角,则发电机电路断路器可闭合。
[0017]本发明的第十技术方案是在第一技术方案中,以同步调相机模式操作发电机的步骤包括燃气涡轮发动机不产生燃烧气体。
[0018]本发明的第十一技术方案提供了一种燃气涡轮发动机,包括:燃烧器;涡轮;发电机;以及轴;其中轴连接涡轮和发电机;以及其中当发电机处于有功功率模式时涡轮旋转轴来驱动发电机,并且其中当发电机处于同步调相机模式时发电机旋转轴。
[0019]本发明的第十二技术方案是在第^^一技术方案中,发电机与电网连通。
[0020]本发明的第十三技术方案是在第十二技术方案中,当发电机处于有功功率模式中时发电机产生有功功率至电网。
[0021 ] 本发明的第十四技术方案是在第十二技术方案中,当发电机处于同步调相机模式中时发电机产生至电网的无功功率或从电网吸收无功功率。
[0022]本发明的第十五技术方案是在第十二技术方案中,发电机经由发电机电路断路器与电网连通。
[0023]本发明的第十六技术方案是在第十一技术方案中,进一步包括在有功功率模式中至燃烧器的燃料流。
[0024]本发明的第十七技术方案是在第十一技术方案中,进一步包括在有功功率模式中来自燃烧器的燃烧气体流。
[0025]本发明的第十八技术方案是在第^^一技术方案中,进一步包括在同步调相机模式中没有至燃烧器的燃料流和没有来自燃烧器的燃烧气体流。
[0026]本发明的第十九技术方案是在第^^一技术方案中,涡轮在进入同步调相机模式之前在全速空载状态下操作。
[0027]本发明的第二十技术方案提供了一种同步调相机系统,包括:燃烧器;涡轮;发电机;以及轴;其中当发电机处于同步调相机模式时发电机使轴自由地自旋来产生或吸收无功功率。本申请和所得的专利的这些和其它特征与改善将在查阅以下详细描述和连同若干附图和所附权利要求后对本领域的技术人员变得显而易见。
【附图说明】
[0028]图1是带有如可在本文中描述的同步调相机系统的燃气涡轮发动机的示意图。
[0029]图2是显示图1的同步调相机系统的操作的流程图。
[0030]参考标号
10燃气涡轮发动机
15压缩机
20 空气
25燃烧器
30燃料
35燃烧气体
40涡轮
45 轴
50发电机
55轴承
60 电网
65断路器
100同步调相机系统
110加速
120闭合断路器
130产生功率
140关闭燃料
150调整控制
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