燃氣輪機發電機組啟動裝置的製作方法
2023-05-31 02:54:31 1
專利名稱：燃氣輪機發電機組啟動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用燃氣輪機作動力源的發電系統的啟動裝置。
近年來，野外作業的油田開發和地質勘探日益趨向採用航空燃氣輪機作為產生電力的驅動源泉。這不僅因為利用航空燃機發電的技術比較成熟，經濟效能尚可，而且，特別是由於它可以做成移動式的車載電站，尤其適合野外作業，流動頻繁的特點。但是，這種供電系統必須採用一套啟動系統才能使燃氣輪機正常運轉發電，而目前採用的油馬達或和液力拖動裝置、柴油機拖動裝置和直流電機拖動裝置等三種常規啟動裝置都要配備各種附屬的機械電氣設備，機械龐雜。例如，液力拖動要設置各種泵、缸、閥、管道和箱體；柴油機拖動要設置柴油機和減速器；直流電機拖動除了直流電機外還要有各種控制設備。流動電站增添這些附屬裝備，造成重量和體積的增加尤感累贅，而且維護和管理的工作也會隨之大為增加，使用戶的負擔加重。
本實用新型的目的提供一種利用機電一體化技術，使主發電機同時兼作燃氣輪機啟動時的驅動動力源，從而簡化整個機組結構的機電一體化燃氣輪發電機組啟動裝置。
本實用新型的硬體結構如附
圖1所示。它主要由燃氣輪發電機組與控制機構兩部分組成。其中1是燃氣輪機，通常選用航空燃機，2是兼作啟動驅動源的主發電機，3是啟動專用的真空開關，4是啟動電源，5是主電機的相位傳感器，6是隨機可控的換向器，7是中央控制器，通常選用微型計算機為中心組成，8是就地分布式工業控制界面(RTU)，9是發電機向外饋電的主開關。燃氣輪機1和主發電機2構成燃氣輪發電機組，控制機構則由在主發電機2鄰近處安裝有相位傳感器5，隨機可控 的換向器6和分布式工業控制界面(RTU)8和中央控制器7所構成，前三者都通過電纜分別與中央控制器7連接，其中RTU8的輸出端還分別連到主發電機2的饋出電流的主開關9和對就之施加啟動電源4的專用真空開關3。由硬體結構和專用的啟動軟體(存儲於中央控制器的微機存儲器中)構成了本發明的機電一體化啟動裝置。而且，全部組成中，除了真空開關3、啟動電源4、相位傳感器5、隨機可控換向器6和專用的啟動控制軟體外，其他設置均為機組系統本身就設有的。本實用新型的主要特徵是主發電機為稀土永磁轉子的勵磁電機，和其兼作啟動動力源的驅動電機，不再另外再用啟動動力。
本實用新型的工作過程是這樣的，首先中央控制器按照啟動程序規定，通過就地分布式工業控制界面(RTU)指令操作真空開關3和主開關9，即使真空開關3閉合和主開關9斷開(兩個開關裝有機械和電器的互鎖保護機構)，讓主發電機2接通低壓啟動電源4，並向之饋電，同時，中央控制器控制隨機可控換向器，使主電機以直流電動機的方式在低壓下運行並逐漸升速。期間，中央控制器還按照程序的設定數據控制主電機的電流，並按照相位傳感器的信號來控制隨機換向器的動作，同時也對燃機的啟動運轉狀態監控。當機組達到規定轉速時，就切斷真空開關3、關閉啟動電源；同時在達到供電條件時瞬間接通主開關9，發電機開始向外饋電，完成啟動過程。由於真空開關與主開關有繼電器式機械互鎖保護裝置，可確保外饋的高壓系統在任何情況下都不會反饋流入低壓啟動系統裝置。
本實用新型的中央控制器可根據予先設定的啟動程序，通過標準工業控制介面(RTU)和相位傳感器，隨機可控換向器發出不同的指令對直流電動機進行運轉控制和勵磁控制，也即控制其工況，以便其適時轉換為發電狀態。RTU中還可以插有其他的不同模塊，完成不同的功能。如溫度測量模塊、轉速測量模塊等等，使整個發電機組實行機電一體化的群控或整體自動控制，既大大減輕了操作人員的勞動強度和降低了技術專業性的難度，基本上不用人工幹予操作和維護，也以專用軟體替代了相當數量的硬體配置，使機組機械結構簡單、緊湊、重量輕、佔用空間小，更加適宜移動電站的機動性，並且，降低了生產成本，減少了故障率。
本實用新型啟動時間快，不需專門的準備時間，有利於機組在緊急狀態下投入運行併網發電。所有上述特點，將有效地改善輕型燃氣輪發電機組的市場竟爭能力。
權利要求1.一種機電一體化的燃氣輪機發電機組啟動裝置，是由燃氣輪發電機組和控制機構兩大部分組成，其特徵是與燃氣輪機同軸安裝的主發電機是稀土永磁轉子勵磁電機和兼為其動力源的驅動電機。
2.如權利要求1所述的燃氣輪發電機組啟動裝置，其特徵是控制機構包括有在主發電機鄰近處安裝的相位傳感器，隨機可控的換向器和就地分布式工業控制介面(RTU)，這三者又分別與中央控制器相連接，其中RTU的輸出端還分別連接主發電機的饋出電流的電機主開關與施加啟動電源的專用真空開關。
專利摘要一種機電一體化的燃氣輪機發電機組的啟動裝置，由燃氣輪發電機組和控制機構兩部分組成，其特徵是與燃氣輪機同軸安裝的主發電機是稀土永磁轉子的勵磁電機和兼作其動力源的驅動電機。該裝置能按照設定程序發出指令控制相應部件對主電機的運轉和勵磁進行控制，使其適時轉換成發電狀態。整套裝置實現了機電一體化的工業過程控制，基本上不用人工幹預操作和維護。機組機械結構簡單、緊湊、佔空間小，尤其適宜移動電站的需求。
文檔編號H02P9/00GK2066638SQ89220648
公開日1990年11月28日 申請日期1989年12月9日 優先權日1989年12月9日
發明者石行, 尤裝 申請人:北京市西城新開通用試驗廠