[發明專利]一種閉式循環發電系統的應急能量釋放裝置

在審

• 申請號: 202011062553.1
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112202146A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 朱明星;馬立麗;王軍;王力國;霍雪嬌;聶聆聰;馬同玲
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發明涉及一種閉式循環發電系統的應急能量釋放裝置，屬于閉式循環發電技術和發電技技術領域。使用本發明的裝置可以可靠保證閉式循環發電系統在后端控制器等設備出現故障或者主動保護后，前端持續匯入的能量得以釋放，有效防止發動機等關鍵部件因為能量過大而造成飛車事故，避免了關鍵設備的損壞造成巨大的經濟損失和進度延遲。

技術領域

本發明屬于閉式循環發電技術和發電技術領域，具體涉及一種閉式循環發電系統的應急能量釋放裝置。

背景技術

閉式循環發電系統是工質重復參與循環發電的特種渦輪發電技術，與外界只有能量交換，沒有物質交換，因而能夠應用在深空、深海等沒有空氣的特種環境條件下，是小型渦輪動力發展的新方向。

閉式循環發電系統組成如圖1所示，熱源將管道的氣體加熱直接推動發動機渦輪做功，發動機渦輪做功后的熱氣通過冷卻器降溫后進入發動機進氣端參與系統循環。發動機帶動同軸的發電機發電，通過控制器的控制給用戶提供所需電能。

閉式循環發電系統在運行中可能會遇到發動機后端設備故障或控制器主動保護等情況，此時由于前端熱源慣性較大，發動機能量持續匯入，短時間無法釋放，會導致發動機飛車，造成設備損壞甚至是安全事故。針對此種情況，需在發電機后端設計能量釋放回路來保證緊急情況下系統平穩停機，從而保證設備的安全。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何設計一種閉式循環發電系統中，緊急情況下作為保護用的系統能量釋放裝置，用以保證閉式循環發電系統在緊急情況下安全平穩停機，防止由于設備故障或主動保護時導致瞬時能量無處釋放造成的設備損壞。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種閉式循環發電系統的應急能量釋放裝置，包括：包括負載箱L1、交流接觸器KM1、UPS電源、急停開關K1、中間繼電器KA1、KA2，24V電源V1、頻率檢測單元JQ1以及相關連接電纜；能量釋放裝置與閉式循環發電系統的發電機、控制器組成能量釋放回路；其中：

所述負載箱L1作為能量釋放載體，用于吸收發電機前端持續匯入的能量；

所述交流接觸器KM1用于作為控制負載箱L1切入的主開關；

所述UPS電源用于給交流接觸器KM1的供電線圈、頻率檢測單元JQ1、負載箱L1的散熱風扇提供電源；

所述急停開關K1為人工手動急停操作按鈕，用于使中間繼電器KA1、KA2閉合，實現能量釋放回路的切入控制；

所述中間繼電器KA1、KA2并聯，用于通過24V電源V1控制交流接觸器KM1的通斷；

所述24V電源V1用于為中間繼電器KA1、KA2提供吸合的電源；

所述頻率檢測單元JQ1：用于檢測發電機的輸出電壓頻率，判斷轉速是否超過限制值，如果超過限制值則動作，使中間繼電器KA1、KA2閉合，控制能量釋放回路切入，否則不動作。

優選地，所述交流接觸器KM1的供電線圈采用自鎖設計。

優選地，所述交流接觸器KM1的一對常開觸點分別連接供電線圈L和UPS電源的火線，當交流接觸器KM1的供電線圈得電后吸合，則該對常開觸點閉合，此時，交流接觸器KM1的供電線圈將持續得電，直至UPS電源斷電。

優選地，所述裝置中，在閉式循環發電系統正常工作時，交流接觸器KM1處于斷開狀態，閉式循環發電系統中的發電機的三相電進入閉式循環發電系統中的控制器完成正常的發電功能，能量釋放裝置處于待機狀態。

優選地，所述裝置還包括聲光報警器Q1、電池B1，所述聲光報警器Q1用于提示能量釋放回路切入；所述電池B1用于給聲光報警器Q1供電。