專利名稱：供發電中使用的流體冷卻負載電阻及其使用的制作方法
供發電中使用的流體冷卻負載電阻及其使用本發明涉及一種電力負載電阻裝置，更具體地，本發明涉及一種用于由在流體線中的渦輪機驅動的發電機的電力負載電阻，其中該電力負載電阻將能量釋放到流體線中。此處所述的渦輪機表示流體可在其內使一個或數個軸產生旋轉運動的任何機器。這樣的渦輪機可以例如包括但不限于軸向幅流式渦輪機、培爾頓式渦輪機、雙擊式渦輪機、阿基米德螺旋泵、斜擊式渦輪機和旋槳式渦輪機。渦輪機也表示用作渦輪機的各種類型的栗。產生電能的發電機可以由渦輪機驅動。各種不同類型的介質直接或間接地驅動渦輪機。例如，水電站或潮汝電站通過水進行驅動，熱電站或核電站通過蒸汽進行驅動，風力電站通過風進行驅動，或通過內燃機中的排氣進行驅動。渦輪機和發電機被設計為在一定裕度內操作。發電機可以與配電網捆綁在一起。與配電網捆綁在一起的那些裝置和設備當操作時使用電能，并且構成發電機的負載。渦輪 機必須通過發電機克服該負載以便使發電機轉子旋轉。在配電網發生故障(以下稱為電網失電)時，負載突然降低。水、蒸汽或風力驅動的渦輪機因此將增高轉速，即發生所謂的超速，于是該轉速可能超過渦輪機和發電機的設計指標范圍。有更多的方法可在電網失電時使渦輪機減速或停機。在水電站中，可以通過閥門減小水流甚至完全停止水流。在驅動發電機的內燃機中，可以通過切斷燃料供應而使其停止。風力發電機可以通過剎住渦輪機軸的方法而減速。這些在電網失電時所采取的機械行動的共同點是從故障發生到發電機完全停止存在著延時。在本領域中公知的是，在電網失電時可采用所謂的負載電阻(也稱為制動電阻)來使發電機保持穩定直至用其他方法使發電機停止。下文中，術語負載電阻將表示電氣負載電阻。負載電阻進一步表示一種由結構部件和電氣部件構成的裝置。該電氣部件還包括至少一個電氣元件，其可能是電阻、電感或電容器。該電氣元件用作發電機負載。因此負載電阻可分別表現為電阻性負載、電感性負載和電容性負載。負載電阻的負載值由該電氣元件的電氣特性以及構成該負載電阻的電氣元件的數量決定。下文中電阻性元件與發電機的連接將表示為直接連接，而電感性元件與發電機的連接將表示為間接連接。電感性元件由線圈和芯組成。如果沒有其他明確的表示，電感性元件代表線圈和芯二者。在電氣元件中產生的熱能用于加熱氣體或液體形式的流體。氣體可以是空氣而液體可以是水或油。電氣元件的優點是當電網失電時可以迅速地將其連接。數種直接連接的電氣元件在本領域中是公知的。原則上，它們由對諸如空氣、淡水、海水或油這樣的流體進行加熱的電阻組成，其中油例如為變壓器油，并且通過熱交換器將熱量傳遞到空氣或水中。另一公知的優點是當負載連接到多相發電機時，每一相均有一個電氣元件，如圖2所示，電氣元件R2A、R2B和R2C形成星形連接，而在圖3中，電氣元件R3A、R3B和R3C形成三角形連接。下文中，由電氣元件加熱并將熱量傳送到另一種介質例如熱交換器中的流體被稱為冷卻流。美國專利文件(專利號US 2007/0164567)描述了阻尼負載電阻用于風力發電機以便電網失電時制動螺旋槳，從而降低風力發電機的負載。常常需要降低流體流動中的壓力，一個簡單且公知的解決方案是讓流體流動通過阻塞部件，例如阻塞閥，其中，可調節阻塞效果以獲得需要的壓降。由于通過阻塞進行降壓，大部分能量便因此而丟失。然而，用驅動(連接到電氣負載的)發電機的渦輪機代替阻塞閥，則可以獲得這些能量并將其轉化為有用能量。對所獲壓降的調節可以通過調節發電量的電氣負載而實現。美國專利文件(專利號US 4496845)描述了渦輪機在供水系統中的使用，其中該渦輪機與傳統的降壓閥并聯連接，為管道網絡提供壓降。當電網失電時，該渦輪機的速度在該閥門關閉對渦輪機的供水以停止該渦輪機前將會增加。這樣水流將通過作為渦輪機旁路通道而連接的降壓閥流過該渦輪機。
世界專利文件(專利號WO 2008/004880)描述了一種由在管道中的流體線驅動的渦輪機。該渦輪機的主要目的是在諸如用于飲用水這樣的消費水的管道網絡中替代傳統的降壓閥。由于采用了這樣一種降壓渦輪機，能量可以通過該渦輪機驅動發電機發電而變得可用。該發電機就可以向不同類型的用戶提供電能。在一種簡單的裝置中，該發電機可以向負載供能，例如向加熱元件供能以用于加熱、向電燈或電風扇供電，以便可本地使用能量。該發電機也可以連接到配電網，該配電網主要由較大的發電廠供電，而該發電機產生的電能也可以構成可用的能量補充。這樣該發電機便可以與普通配電網關聯在一起。這種解決方案的優點是它不需要重建管道，因為它僅僅代替降壓閥，而且它不會明顯地占用比降壓閥更多的空間。因此，可以在現有管道網絡例如消費水網絡中進行改造。與其它許多渦輪機相反，如在WO 2008/004880中所描述的，所述降壓渦輪機在電網失電時不應當停止，因為電網失電將減少或者停止向諸如消費水網絡等的壓力供給，而這是所不希望的。更嚴重的問題是向受到電網失電沖擊的地區供電的發電機將形成所謂的孤島。這將對維持人們的信念構成威脅，他們會認為由于電網失電，本地區將停電，雖然該電網仍然由運行著的發電機繼續在供電。在某些情況下，W02008/004880中所述的降壓渦輪機與發電機一起在電網失電時作為后備電源單元。在這種情況下，可能需要該發電機能進行調節以提供需要的電能，而非更多的電能。在其它情況下，可能需要水的產生和壓力控制能繼續通暢無阻。所產生的能量應滿足當地的能量需要，雖然任何多余的能量必須轉化成非電能的其它能量形式。由降壓渦輪機驅動的發電機的負載將根據降壓的要求而非電能的要求來進行調節。因此發電機連接到一個備選負載上，以防可用負載中斷或利用可用負載不能實現所期望的壓降。使用一個或多個已知類型的負載電阻可以解決降壓渦輪機運行中發生的上述問題。例如，該負載電阻可以是空氣冷卻式的。但是，這引起一個問題，需要就與發電機的連接進行額外的安裝工作。在已知的解決方案中，負載電阻的大小是按短期運行的要求設置的，因為在進行機械制動或者減小或停止水流數秒鐘后將會對該渦輪機進行制動。由于降壓渦輪機在電網失電時也將供給一定量并具有一定壓力的水，所以這意味著即使在電網失電的情況下能量產生也一定繼續進行。這意味著孤立運行是降壓渦輪機必需的模式。連接到這種渦輪機的一個或多個負載電阻所接收到的能量的典型值為20-500千瓦。因此，空氣冷式負載電阻將需要一定空間且必須使用附帶的風扇和風管進行廣泛的通風。而液體冷卻式負載電阻只需要較少的空間。已知的液體冷卻式負載電阻的一個已知問題是在負載電阻平板熱量交換器中或負載電阻管道束之間會形成一些凹穴，很難將它們保持干凈，同時在這些凹穴上可能生成出現膜。這種負載電阻常常配備有驅動風扇和泵的電動機，這樣便提高了維護要求并降低了運行可靠性，因為當在電網失電期間需要它們運行時它們卻可能會停止。空氣冷卻式或液體冷卻式負載電阻使對降壓渦輪機的改造復雜化。其投資更昂貴，可能負擔不起這種降壓渦輪機的安裝費用。因此需要向由渦輪機驅動的發電機提供一種簡單的負載電阻，其能降低在流體線中的壓力。流體線表示一種流體，該流體完全或部分地充斥在管道的內橫斷面內。該流體優選地是不可壓縮的，可以包括但不限于水或油。該流體也可以是氣體。本發明的目的是糾正或減少現有技術中的至少一個缺陷，或至少為現有技術提供有用的備選方法。因此，本發明的目的是獲得一種電氣負載電阻裝置，其可以構成發電機的備選，并且該負載電阻既可單獨使用也可與可用負載一起使用。該目標將通過下面描述和隨后的權利要求所公開的特征而實現。 該負載電阻與壓降渦輪機的配合非常簡單，其設計也非常簡單以易于維護，并且不需要太大的空間。該負載電阻將在相當長時間內提供壓降渦輪機的全面的能力。 在根據本發明的負載電阻裝置中，來自發電機的電能將以一種本身公知的方式轉化為熱能。出乎人們意料，將熱量從負載電阻處傳送到渦輪機的驅動流體，無論是渦輪機的上游還是下游，或者在渦輪機殼內，其結果都是有利的。通過將該驅動流體作為負載電阻中的冷卻流體，可獲得適合于電能生產的冷卻效果。通過的流越大，產生的電能也越多，并且電網失電時負載電阻中的冷卻效果就越顯著。這樣就降低了確定負載電阻尺寸的安全裕度。在下文中，術語驅動流體表示驅動渦輪機的流體。驅動流體可以是冷卻流體。驅動流體還包括從潤輪機中流出的流體。為了避免電氣元件與驅動流體直接接觸，可通過單獨的冷卻流體至驅動流體之間進行熱交換的方式進行熱量傳送，所述單獨的冷卻流體從釋放熱量的負載電阻電氣元件接收熱量。通過使電氣元件與用導熱性良好的材料制成的管道壁的外部保持熱接觸，也可以完成熱傳送，這里驅動流體流過管道壁的內部并與之接觸。可以將電氣元件或熱交換器元件放置于在供驅動流體流動的管道和外殼之間的充液環形套筒內。將電氣元件與發電機在電性上分離或許是有利的。只須采用變壓器便可很容易地實現，并且如果該發電機是交流發電機，則可獲得所需要的交流，或者，如果其為直流發電機，則使用轉換器將直流轉換為交流。采用轉換器的好處是可以選擇交流頻率。眾所周知，這種轉換器可以與交流發電機一起使用，其中，電流被進行整流，然后改變為交流。采用這種方式的好處是交流頻率與發電機的轉速無關。另一個好處是可以提高交流頻率從而使所連接的變壓器的物理尺寸更小。本方面的第一方面涉及到一種用于由在流體線中的渦輪機驅動的發電機的負載電阻，其中該負載電阻設置有至少一個電氣元件，該電氣元件以導熱的方式與渦輪機驅動流體連接。該負載電阻電氣元件可以以導熱方式與包圍驅動流體的導熱管壁連接。該導熱管壁可以由金屬制成。
該負載電阻電氣元件可以放置在環形套筒中，該環形套筒的一個壁由包圍驅動流體的導熱管壁的一部分構成。該環形套筒可以被提供有冷卻流體，并且該電氣元件可以與冷卻流體導熱連接。該冷卻流體可以是一種具熱惰性和難燃性的流體。這種具熱惰性和難燃性的流體的一個示例是本身公知的變壓器油。所述環形套筒的在操作狀態中的長度方向基本上是垂直的。其好處是在環形套筒中的冷卻流體可以形成對流，其中，最熱的流體沿著包圍驅動流體的管壁向上流動，而經冷卻的流體沿著該環形套筒的外壁流回。如果最熱的冷卻流體流動的方向與驅動流體流動的方向不同，這種好處可能尤其顯著，并且如果冷卻流體流動的方向與驅動流體流動的方向完全相反，這種好處尤其顯著。在可選的實施方式中，該垂直的環形套筒可以設置有已知類型的擴散腔(expansion chamber)以便參與冷卻流體的熱擴散。相應地,水平方向的環形套筒也可以設置有擴散腔。在另外可選的實施方式中，該負載電阻可以設置有以電感方式連接的電氣元件。 管道的一部分可以構成該以電感方式相連接的電氣元件。在另外可選的實施例中，渦輪機殼的一部分可以構成該以電感方式相連接的電氣兀件。該負載電阻可以設置有多個電氣元件，其中，這些電氣元件連接到不同的相位，并且它們可以并聯連接。這種方式的優點是在電流強度大的情況時，在每一相位中，數個電氣元件可以并聯連接。可以布置用于發電機的控制單元以便在配電網和負載電阻之間分配發電機產生的電能。這樣的好處是在正常運行時，發電機產生的電能提供給普通的配電網。當電網失電時，渦輪機可以保持其功能不受影響，而產生的電能可以輸往一個或多個負載電阻電氣元件，這樣所產生的能量可用于對驅動流體加熱。該控制單元還可以布置為使渦輪機及其發電機在電網失電時作為后備電源使用。該控制單元可以布置為測量由該后備電源供電的本地電網的電壓和頻率，并且根據所測電壓和頻率供電，而多余的能量則輸往負載電阻。降壓渦輪機常常向發電機提供不斷變化的轉速。這使得發電機產生的交流電必須轉換成頻率固定的交流電，一般為50或60Hz，以便能輸送給普通的電能用戶。頻率轉換器可以用來實現該目的。通過在發電機交流輸出端連接具有電阻性元件的負載電阻，交流輸出不再依賴頻率轉換器，從而能降低流體線中的壓力。這樣即使頻率轉換器停止工作，也可對發電機加載并因此降低流體線中的壓力。驅動流體可以是消費水，例如飲用水，或者是油。本發明的第二個方面涉及到用于渦輪機操作的實施方式，該渦輪機由在網絡中的驅動流體所驅動，其中該渦輪機設置有發電機，該發電機被布置為通過控制單元向配電網供電，使得該控制單元被布置為當電網失電時將產生的電能輸送至負載電阻，該負載電阻設置有至少一個電氣元件，其以導熱方式與渦輪機驅動流體連接。該控制單元可以布置為以公知的方式測量本地電網的電壓和頻率(如在后備系統中一樣)，然后根據所測電壓為本地電網供電，而多余的能量則輸往負載。在下文中描述在附圖
中例示的一些優選實施例的示例，其中圖I示出了公知的三相交流發電機的方框原理圖，其中電氣元件采用星形連接；圖2示出了公知的三相交流發電機的方框原理圖，其中電氣元件采用三角形連接；圖3示出了公知的三相交流發電機的方框原理圖，該發電機具有頻率轉換器以便在渦輪機轉速變化的過程中提供穩定的交流；圖4示出了公知的交流發電機和由電感性元件構成的電氣元件的方框原理圖；圖5示出了公知的三相交流發電機的方框原理圖，該發電機具有頻率轉換器和由電感性元件構成的電氣元件；圖6A-6B示意性示出了本發明的負載電阻的原理圖，該負載電阻以熱傳導方式與驅動流體相連接；圖7示出了負載電阻中的電氣元件的剖視圖，該負載電阻以熱傳導方式與驅動流體相連接；圖8示出了交流發電機及其附屬的(圖6-7所示)電氣元件的方框原理圖；圖9示出了交流發電機及其附屬的電感性電氣元件的方框原理圖，該電氣元件以熱傳導方式與驅動流體相連接。為了更好地理解這些示例，首先回顧現有技術。圖I所示為三相交流發電機G2，其向星形連接的電氣元件R2A、R2B和R2C組成的電路供電，對于每一相均有一個電氣元件。圖2所示為三相交流發電機G3，其向三角形連接的電氣元件R3A、R3B和R3C組成的電路供電，對于每一相均有一個電氣兀件。眾所周知，在大功率輸出時，對于每一相可以將數個電氣元件并聯使用。在轉速不斷變化的狀態下運行的發電機將提供頻率和電壓均不斷變化的交流電。特別是頻率會不斷變化。大多數能量用戶需要固定頻率的交流電，一般為50或60Hz。為了生成具有配電網所需的電壓和頻率的交流電，可使用與發電機相連的所謂的頻率轉換器。圖3示出人們熟知的、具有頻率轉換器的發電機的簡化方框圖。渦輪機M4由如箭頭所示的驅動流體驅動。該渦輪機M4與三相發電機G4機械地相連，來自該三相發電機G4因此產生三相電能。三相電流由整流器橋D4中的二極管進行整流。來自整流器橋D4的直流然后在電容器C4中被平滑。然后該直流通過由電子控制模塊K4控制的功率晶體管模塊T4轉換為具有固定頻率的交流電。由此，所產生的交流電的頻率便通過K4保持穩定，雖然發電機G4的轉速可能隨時在變化從而導致頻率隨時在變化。本領域公知的是，除了直接電氣地連接的電阻性元件之外，還可以使用電感性元件以由電能產生熱能，用于電感性加熱的技術被用于許多其它的方面，例如烹調和熔融爐等。在實踐中，有非常多的小電氣元件，它們每一個均可將一些渦電流轉化為熱能，其中，當導電物質處于交變磁場中時，在導電物質中可感應出渦電流。感應加熱的等效圖在圖4中所示。電氣元件Rl通過兩個線圈SlA和SlB連接到交流電源Gl。SlA由一個普通線繞線圈構成，而SlB是在待加熱的物質中的等效電感。Rl表示吸收渦電流損耗的等效電阻。因此圖4示出了通過電感性地連接的負載工作的電氣元件的實施例。因此該電氣元件作為負載而工作，無論其是直接地連接還是電感性地連接。圖5示出了采用電感性地連接的電氣元件而非直接地連接的電氣元件的方框圖。渦輪機M5由如箭頭所示的驅動流體驅動。該渦輪機M5與三相發電機G5機械地相連，該三相發電機G5由此產生三相功率。電流通過整流器橋D5中的二極管進行整流。來自整流器橋D5的直流電壓然后通過電容器C5平滑。該直流電壓通過由電子控制模塊K5控制的功、率晶體管模塊T5改變為高頻交流電。然后纏繞磁性材料的單個線圈S5A將感應轉化熱能的渦電流，由線圈S5B和渦電流電阻R5例示。通過采用較高的開關頻率，R5也有可能無需使用鋁、鉭等磁性材料。本領域技術人員將發現圖4和圖5之間有相當大的相似性，因此使用電感性連接的電氣元件的解決方案可以簡單地整合到頻率轉換器解決方案中，并且因此節省了用于電感性連接的電氣元件R5的單獨的功率電子器件。現在將參照圖6-9對本發明進行描述。在圖6A-B中，參考數字I表示根據本發明的負載電阻。流體線2包括流動的驅動液體22，其流動方向用箭頭標記，流體線路2引導該驅動流體22通過渦輪機3。該渦輪機3通過軸4驅動發電機5。在發電機5中產生的電能通過控制單元62輸出到配電網6，其中控制單元62可以由整流器橋、電容、功率晶體管模塊和控制系統構成。該控制單元62導電性地與負載電阻10連接，該負載電阻10通過電纜64包圍著流體線路2的一部分。在圖6A中，該負載電阻10包圍著流體線路2的水平部分，而在圖6B中，該負載電阻10包圍著流體線路2的垂直部分。
負載電阻10的一個實施方式如圖7所示。該負載電阻10包圍著流體線路2的一部分。驅動流體22按箭頭所示方向流過流體線路2。環形套筒12圍繞流體線路2的一部分形成，使得流體線路3構成同軸外殼14旁的在環形套筒12中的一道壁，而外殼14至少一個端壁16被抵靠著流體線路2而密封。流體線路2被殼體14包圍的部分至少部分地由諸如金屬等的導熱材料構成。流體線路2被殼體14包圍的部分設置有電氣元件18，該電氣元件為長的電阻元件。電氣元件18以本身公知的方式緊固到流體線路2，使得電氣元件18與流體線路2的導熱材料之間形成良好的導熱接觸。該電氣元件18通過圖中未示出的電纜以公知的方式連接到控制單元62。出于安全考慮，為避免對人員造成傷害，殼體14在其外側設置有一種本身公知的絕緣材料17，該絕緣材料17被殼狀物19覆蓋以將該絕緣材料17保持在殼體14上的適當位置。如圖6A所示，負載電阻可以包圍流體線路2的水平部分。在本實施例中，環形套筒12由兩個端壁16所限定。如圖6B所示，負載電阻可以包圍流體線路2的垂直部分。在本實施例中，環形套筒12由兩個下部端壁16所限定。有利地，環形套筒12的上端可以設置有擴散腔(圖中未示出)，該擴散腔對于周圍可以是開放的，或者可以采用上部端壁16閉
八
口 o環形套筒12可以被提供有惰性的導熱冷卻流體，例如變壓器油。圖8示出在圖7中所示的實施方式示例的方框原理圖。渦輪機3由如箭頭所示的驅動流體22驅動。渦輪機3與三相發電機5機械地連接，該三相發電機由此產生三相電能。電流通過整流器橋中的二極管進行整流。來自整流器橋的直流電壓在電容器中被平滑。然后該直流電壓在由電子控制模塊K8控制的功率晶體管模塊T8B中改變為頻率固定的交流電。該電子控制模塊K8還控制功率晶體管模塊T8A，該功率晶體管模塊可以將交流電輸送到電氣元件S8。本領域技術人員清楚，對于每一相可以有一個電氣元件，并且電氣元件S8可以通過數個并聯的電氣元件構成。當電網失電時，該控制模塊K8可以將產生的所有電能傳輸到電氣元件S8。當電網失電時，控制模塊K8也可以通過功率晶體管模塊T8B根據所測得的電壓將產生的電能的一部分傳輸到本地電網。這樣，渦輪機3將成為備用電源并且以孤立運行模式工作。控制模塊K8會將剩余的電能傳輸到電氣元件S8。因此，渦輪機3可以維持其運行，而通過渦輪機3的驅動流體22的量不受電網失電的影響。負載10的另一可選的實施方式如圖9所示。電氣元件18由圖4和圖5所描述的以電感方式連接的電氣元件構成。在圖9中，電氣元件R7被描繪為流體線路2中的管壁24的一部分。因此電氣元件R7直接由驅動流體22冷卻。這種方式的好處是電氣元件R7的運行溫度比將電氣元件18放置在管壁24的外部(如圖7、圖8中所示，直接連接的電氣元件18)時的溫度更低。可以使用與流體線路2直接連接的普通的絕緣導電線。需要特別耐高溫絕緣體和接線端子的電阻性合金因此顯得不必要了。繼電/控制單元K7可以在正常運行狀態和電網失電狀態之間切換，正常運行時其使頻率轉換器17的輸出連接到配電網6，而電網失電時其使頻率轉換器17的輸出連接到電感性電氣元件R7。除了在配電網6停止運行時需要額外的控制電路通過17控制R7之外，該解決方案與在圖3中所示的具有頻率轉換器的普通發電機的解決方案一樣。繼電或通信功能也需要使用如在圖8中所示的直接連接的電氣元件18，這樣額外 部件的數目就基本上與在圖8中所示的解決方案的一樣。電感性連接的電氣元件18的使用使機械設計變得簡單，可以避免使用所謂的耐高溫材料，即，在相當長的時間內可經受高運行溫度的材料。也不需要在流體線路2和電氣元件18之間保持良好的熱接觸。在線圈s7中可能會發熱，但同與管壁24相接觸的表面積相比而言相當小，因此保持線圈s7處于低運行溫度是簡單的。在另一個實施方式(未不出)中，如果潤輪機3的殼體由金屬制成,則該殼體本身就可以構成電氣元件18。這將使安裝更加集中、緊湊。在另一個實施方式(未示出)中，電氣元件18可以位于流體線路2內。在該實施方式中，電氣元件18可以由與驅動流體22直接接觸的電阻性元件構成。在該示例中，負載電阻10位于流體驅動的渦輪機3的上游。這樣的好處是在此部分中的流體線路2將充滿驅動流體22，該驅動流體可以在渦輪機3可能停機時被加熱。如前所述，降壓渦輪機停機是不期望的，并且該負載電阻10也可以位于渦輪機3 (未示出)的下游。在該實施方式中，驅動流體22包括從渦輪機3中排出的流體。本領域技術人員會明白所述幾個示例可通過使用將產生的電能輸送給本地電網和電氣元件18的控制模塊來進一步結合在一起，其中該電氣元件18可以是電阻性的、電感性的或電容性的電氣元件，并且該電氣元件既可以位于渦輪機3的上游，也可以位于其下游。
權利要求
1.一種用于由在流體線中的渦輪機(3)驅動的發電機(5)的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述負載電阻(10)設置有至少一個與渦輪機(3)驅動流體(22)導熱連接的電氣元件(18)。
2.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述電氣元件(18)與包圍所述驅動流體(22)的導熱管壁(24)導熱連接。
3.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述負載電阻(10)設置有包圍導熱管壁(24)的一部分的環形套筒(12)，所述導熱管壁(24)包圍所述驅動流體(22);其中所述環形套筒(12)被提供有冷卻流體，并且所述電氣元件(18)與所述冷卻流體導熱連接。
4.根據權利要求3所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述冷卻流體是具有熱惰性和難燃性的流體。
5.根據權利要求3所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述環形套筒(12)的在操作狀態中的長度方向是基本上垂直的。
6.根據權利要求3所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述環形套筒(12)設置有擴散腔。
7.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述電氣元件(18)為電感性連接的電氣元件。
8.根據權利要求7所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述管壁(24)的一部分構成所述電感性連接的電氣元件(18)。
9.根據權利要求7所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，渦輪機殼體的一部分構成所述電感性連接的電氣元件(18)。
10.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述負載(10)設置有多個電氣元件(18);其中所述電氣元件(18)連接到不同的相位，并且所述電氣元件(18)可以并聯連接。
11.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，用于發電機(5)的控制單元(62)被布置為在配電網和所述負載(10)之間對所述發電機(5)產生的電能進行分配。
12.根據權利要求I所述的負載電阻裝置(10)，其特征在于，所述驅動流體(22)是消費水或油。
13.一種操作由線路網絡中的驅動流體(22)驅動的渦輪機(3)的方法，其中所述渦輪機設置有發電機(5)，所述發電機被布置為通過控制單元(62)向配電網提供電能，其特征在于，所述控制單元(62)被布置為在電網失電時將產生的電能輸送到負載電阻(10)，所述負載電阻設置有至少一個與所述渦輪機(3)驅動流體(22)導熱連接的電氣元件(18)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制單元(62)被布置為測量本地配電網中的電壓，并根據所測得的電壓為所述本地配電網提供電能，并且將剩余的能量輸送到所述負載電阻(10)。
全文摘要
一種用于由在流體線中的渦輪機驅動的發電機的負載電阻裝置，其中該負載電阻設置有至少一個與渦輪機驅動流體導熱連接的電氣元件。還描述了一種使用該裝置的方法。
文檔編號H02K9/02GK102763311SQ201180008609
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月17日 優先權日2010年2月18日
發明者P·H·索爾森 申請人:綠色能源公司