[发明专利]借助于调节转子角以目标联接角联接燃气轮机和蒸汽轮机

说明书

本发明涉及一种用于将燃气轮机和蒸汽轮机联接的方法，所述燃气轮机与发电机连接，其中发电机具有励磁线圈，通过改变流过励磁线圈的励磁电流能够改变所述励磁线圈的励磁，所述方法具有如下步骤：a)将蒸汽轮机加速和/或减速，使得以目标联接角进行联接；b)在需要时，改变励磁电流，使得励磁线圈的由此改变的励磁造成改变的转子角，其中改变转子角，以便辅助达到目标联接角。本发明还涉及一种类似的方法，其中为了更好的脱开而改变转子角。同样提供一种相关的调控装置。

技术领域

在燃气轮机发电站启动时通常适用的是，一旦能够借助于燃气轮机的废热提供足够的蒸汽以运行燃气轮机，就接入蒸汽轮机。为此，借助于联接机构将燃气轮机和蒸汽轮机联接。特别是为了避免不平衡而采取如下措施：通过有针对性地调控联接过程，在目标联接角下进行联接。为此，蒸汽轮机以适当的方式加速。燃气轮机的频率就此而言预设为必须与所馈入的电网的频率一致。

背景技术

从EP 1 911 939 A1中已知一种用于借助于联接机构将流体机械的驱动轴与从动轴联接的方法。将流体机械加速至关于从动轴次同步的转速，并且在设定用于开始联接的信号之前保持所述保持速度，以便实现以目标联接角联接。流体机械通常是蒸汽轮机，并且从动轴是用于驱动发电机的轴。

发明内容

本发明的目的是提供一种以目标联接角进行改善地联接的可能性。所述目的的解决方案尤其可通过根据一种用于将燃气轮机和蒸汽轮机联接的方法和一种用于将蒸汽轮机和与发电机连接的燃气轮机脱开的方法实现。下文还给出有利的改进方案。在说明书中和在附图中包含其他信息。

提供一种用于将燃气轮机和蒸汽轮机联接的方法，所述燃气轮机与发电机连接，其中发电机具有励磁线圈。通过改变流过励磁线圈的励磁电流能够改变励磁线圈的励磁。所述方法具有如下步骤：a)将蒸汽轮机加速和/或减速，使得以目标联接角进行联接；b)在需要时，改变励磁电流，使得励磁线圈的由此改变的励磁造成改变的转子角(Polradwinkel)，其中改变转子角，以便辅助达到目标联接角。

清楚的是，步骤a)和步骤b)在时间上至少部分地重叠。如果不能或仅能困难地，例如不能在短时间内，以步骤a)实现目标联接角，那么总是进行步骤b)。步骤a)是已知的，以至于对此不进行另外描述。

对步骤b)进行详细阐述。在励磁电流方面存在自由度，所述自由度引起励磁线圈的励磁。由此，能够影响所谓的转子角。也称作负荷角(Lastwinkel)的转子角通常理解为同步电机的转子超前于同步旋转场的角。在此不探讨细节，因为这些细节是本领域技术人员已知的。重要的是要理解：通过改变转子角引起无功功率改变，然而还能够提供所需的有功功率。通过改变转子角可以满足如下要求：使得发电机以电网频率转动，并且同时可实现发电机进而燃气轮机的角位置的改变。即本发明不仅可能影响蒸汽轮机的角位置，而且也可以影响燃气轮机的角位置。虽然通常仅能够实现几度的影响，但是提供了如下附加自由度，所述附加自由度能够大幅简化和加速按需要以目标联接角进行的联接。

转子角与有功功率和无功功率的比相关。因为有功功率和无功功率的比与励磁、即与励磁电流相关，所以在给定有功功率时相应地选择无功功率原则上等同于相应地选择励磁电流。由该相关关系明确的是，不需直接检测转子角。原则上在给定有功功率时相应地改变无功功率是足够的。因此，在调控时能够借助于固有地检测出的参数、有功功率和无功功率。在有功功率、无功功率和转子角之间的相互关系能够从所谓的功率图中获得，如下文中更详细阐述的。

在一个实施方式中，在燃气轮机关于目标联接角超前时提高励磁电流，并且在燃气轮机落后时降低励磁电流。通常通过提高励磁能够降低转子角。即降低转子超前同步旋转场的角。因此，发电机进而燃气轮机似乎略微向回转动，使得消除燃气轮机关于目标联接角的超前。