RU2812697C1

RU2812697C1 - Gas turbines in mechanical driving devices and methods for their operation

Info

Publication number: RU2812697C1
Application number: RU2022131036A
Authority: RU
Inventors: Марко САНТИНИ; Марко СКАРПОНИ
Original assignee: НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л.
Priority date: 2020-05-04
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2024-01-31

Abstract

FIELD: gas turbine.

SUBSTANCE: drive system for actuating a load is described. The drive system contains two clutches designed to eliminate the load. Each of the first and/or second disconnecting devices is made of two mechanical parts. The electric motor/generator is configured to rotate in the opposite direction of one part relative to the other part of each first and/or second disconnecting devices so as to provide mechanical disengagement of said mechanical parts or the load is connected to the second disconnecting device through a drive shaft, and the load includes a rotor turning device, configured to rotate in the opposite direction of the drive shaft connecting the load to the second disconnecting device so as to disconnect the second disconnecting device from the load.

EFFECT: maximum increase in power transmitted to the electric power network when a peak energy is required.

13 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION

[0001] Данное описание относится к усовершенствованию газотурбинных систем, используемых в механических приводных устройствах, способных повысить эффективность, когда необходим полный режим генерации энергии. В частности, но не исключительно, данное описание относится к гибридным газотурбинным системам для приведения в действие нагрузок, например, компрессоров для жидких хладагентов в установках для сжиженного природного газа, компрессоров для сжатия газа в трубопроводе, насоса или любой другой роторной машины.[0001] This disclosure relates to improvements in gas turbine systems used in mechanical drive applications capable of increasing efficiency when full power generation is required. Particularly, but not exclusively, this disclosure relates to hybrid gas turbine systems for driving loads such as liquid refrigerant compressors in liquefied natural gas plants, in-line gas compressors, a pump, or any other rotary machine.

[0002] Данное описание дополнительно относится к усовершенствованиям способа работы газотурбинной системы.[0002] This description further relates to improvements in the method of operation of a gas turbine system.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION

[0003] Сжиженный природный газ (СПГ) получают в результате процесса сжижения, в котором природный газ охлаждают с использованием одного или большего количества холодильных циклов в каскадной компоновке до тех пор, пока он не станет жидким. Природный газ часто сжижают для хранения или транспортировки, особенно при отсутствии возможности транспортировки трубопроводом.[0003] Liquefied natural gas (LNG) is produced by a liquefaction process in which natural gas is cooled using one or more refrigeration cycles in a cascade arrangement until it becomes liquid. Natural gas is often liquefied for storage or transportation, especially when pipeline transportation is not available.

[0004] Охлаждение природного газа осуществляют с помощью закрытых или открытых холодильных циклов. Хладагент обрабатывают в компрессоре или компрессорах, конденсируют и расширяют. Расширенный охлажденный хладагент используют для удаления тепла из природного газа, протекающего в теплообменнике.[0004] Natural gas is cooled using closed or open refrigeration cycles. The refrigerant is processed in a compressor or compressors, condensed and expanded. Expanded cooled refrigerant is used to remove heat from natural gas flowing in a heat exchanger.

[0005] Когда это возможно или экономически осуществимо, для транспортировки газа, как правило, используют транспортировку трубопроводом. Для поддержания газа под давлением в трубопроводе вдоль трубопровода расположены один или большее количество компрессоров.[0005] When possible or economically feasible, pipeline transportation is typically used to transport gas. To maintain gas pressure in the pipeline, one or more compressors are located along the pipeline.

[0006] Холодильные компрессоры для СПГ, компрессоры для применения в трубопроводах или другое роторное оборудование для применения в нефтегазовой промышленности часто приводят в действие газовыми турбинами. Доступная мощность газовой турбины зависит от условий окружающей среды, а именно температуры воздуха, а также других конкретных факторов. Доступная мощность турбины обратно пропорциональна температуре окружающей среды. Это приводит к колебаниям доступной мощности по причине суточных или сезонных колебаний температуры.[0006] LNG refrigeration compressors, compressors for pipeline applications, or other rotary equipment for oil and gas applications are often driven by gas turbines. The available power of a gas turbine depends on environmental conditions, namely air temperature, as well as other specific factors. The available turbine power is inversely proportional to the ambient temperature. This results in fluctuations in available power due to daily or seasonal temperature fluctuations.

[0007] На рынке имеются так называемые гибридные газовые турбины, в которых электрическая машина или более конкретно электрический двигатель/генератор связан в комбинации с газовой турбиной для приведения в действие нагрузки, такой как один или большее количество компрессоров или насосов. Электрический двигатель/генератор первоначально использовали для дополнения механической мощности к нагрузке, чтобы поддерживать общую механическую мощность на валу нагрузки постоянной, когда доступная мощность турбины уменьшается, и/или для увеличения общей механической мощности, используемой для приведения в действие нагрузки. Эту функцию электрического двигателя/генератора называют вспомогательной мощностью. Другой электрический двигатель или в альтернативном варианте пневматический двигатель/генератор, как правило, используют также в качестве пускового двигателя для ускорения газовой турбины от нуля до номинальной скорости.[0007] There are so-called hybrid gas turbines on the market, in which an electric machine, or more particularly an electric motor/generator, is coupled in combination with a gas turbine to drive a load, such as one or more compressors or pumps. An electric motor/generator was originally used to supplement mechanical power to a load, to keep the total mechanical power at the load shaft constant when available turbine power decreases, and/or to increase the total mechanical power used to drive the load. This function of the electric motor/generator is called auxiliary power. Another electric motor, or alternatively an air motor/generator, is typically also used as a starting motor to accelerate the gas turbine from zero to rated speed.

[0008] Вместо этого, когда турбина генерирует избыточную механическую мощность, например, если температура окружающей среды падает ниже расчетной температуры с последующим увеличением доступной мощности турбины, или механическая нагрузка, необходимая компрессору, падает, избыточную механическую энергию, генерируемую газовой турбиной, преобразуют в электрическую энергию, используя электрический вспомогательный двигатель/генератор в качестве генератора.[0008] Instead, when the turbine generates excess mechanical power, for example, if the ambient temperature drops below the design temperature with a subsequent increase in available turbine power, or the mechanical load required by the compressor falls, the excess mechanical energy generated by the gas turbine is converted into electrical energy energy using the electric auxiliary motor/generator as the generator.

[0009] В настоящее время существует растущий спрос на системы, способные подавать энергию в случае необходимости, например, в случае пиков потребления в электроэнергетических сетях.[0009] There is currently a growing demand for systems capable of supplying energy when needed, for example during demand peaks in electrical power grids.

[0010] С этой целью используют упомянутые выше конфигурации системы, также называемые системами с последовательной конфигурацией. Более конкретно, система обычно содержит, как указано, газовую турбину, нагрузку, такую как компрессор, насос или подобное устройство, электрический двигатель/генератор, соединенный с нагрузкой через вал, и самосинхронизирующуюся муфту, расположенную между газовой турбиной и нагрузкой. Кроме того, электрический двигатель/генератор соединен с электроэнергетической сетью. Таким образом, электрический двигатель/генератор может работать в качестве двигателя, поглощая электрическую энергию из электроэнергетической сети таким образом, что он приводит в действие (или способствует приведению в действие) нагрузку, или в качестве генератора, подавая избыток электрической энергии в электроэнергетическую сеть.[0010] For this purpose, the system configurations mentioned above, also called sequential configuration systems, are used. More specifically, the system typically comprises, as stated, a gas turbine, a load such as a compressor, pump or the like, an electric motor/generator coupled to the load via a shaft, and a self-synchronizing clutch positioned between the gas turbine and the load. In addition, the electric motor/generator is connected to the electrical power grid. Thus, an electric motor/generator can operate as a motor, absorbing electrical energy from the electrical power grid such that it drives (or helps drive) a load, or as a generator, supplying excess electrical energy to the electrical power grid.

[0011] Гибридные газотурбинные системы могут работать в четырех режимах: вспомогательный режим, режим генератора, полный электрический режим и полный газотурбинный режим (также называемый полным режимом генерации энергии).[0011] Hybrid gas turbine systems can operate in four modes: auxiliary mode, generator mode, full electric mode, and full gas turbine mode (also called full power generation mode).

[0012] Во вспомогательном режиме как газовая турбина, так и электрический двигатель/генератор обеспечивают нагрузку. В этом случае муфта соединена, электрический двигатель/генератор поглощает энергию из электроэнергетической сети, работая в качестве двигателя, и газовая турбина также подает энергию на нагрузку. Таким образом, мощность, получаемая нагрузкой, представляет собой сумму мощности, создаваемой газовой турбиной и электрическим двигателем/генератором. [0012] In auxiliary mode, both the gas turbine and the electric motor/generator provide the load. In this case, the coupling is connected, the electric motor/generator absorbs energy from the electrical grid to act as a motor, and the gas turbine also supplies energy to the load. Thus, the power received by the load is the sum of the power produced by the gas turbine and the electric motor/generator.

[0013] В режиме генератора муфта соединена, газовая турбина подает энергию на нагрузку, а электрический двигатель/генератор работает в качестве генератора, таким образом обеспечивая подачу возможной избыточной энергии в электроэнергетическую сеть. В таком режиме работы мощность, генерируемую газовой турбиной, фактически разделяют, питая нагрузку и вводя энергию в электроэнергетическую сеть.[0013] In generator mode, the clutch is coupled, the gas turbine supplies power to the load, and the electric motor/generator operates as a generator, thereby providing possible excess power to the power grid. In this mode of operation, the power generated by the gas turbine is effectively shared, feeding the load and injecting energy into the electrical grid.

[0014] В полном электрическом режиме муфта разъединена, то есть открыта таким образом, что газовая турбина, которая может быть даже отключена, не может при этом работать вообще, в то время как электрический двигатель/генератор приводит в действие нагрузку, тем самым поглощая энергию из электроэнергетической сети таким образом, что электрический двигатель/генератор работает в качестве двигателя. В этой конфигурации муфта используется для преобразования последовательной системы при работе с нулевым уровнем выбросов.[0014] In full electric mode, the clutch is disengaged, that is, open in such a way that the gas turbine, which may even be switched off, cannot operate at all while the electric motor/generator drives the load, thereby absorbing energy from the power grid in such a way that the electric motor/generator acts as a motor. In this configuration, the coupling is used to convert the sequential system for zero-emission operation.

[0015] Наконец, в полном режиме генерации энергии, то есть, в четвертом режиме работы, муфта соединена, нагрузка, такая как компрессор или насос, поглощает минимальный крутящий момент, поскольку скорость поддерживается на уровне минимальной рабочей скорости, электрический двигатель/генератор работает в качестве генератора, а газовая турбина генерирует энергию. Этот режим работы обычно используют при наличии пика потребления энергии, требуемой электроэнергетической сетью, поэтому мощность, генерируемую турбиной, необходимо преобразовывать в электрическую энергию и вводить в электроэнергетическую сеть.[0015] Finally, in the full power generation mode, that is, in the fourth operating mode, the clutch is connected, the load, such as a compressor or pump, absorbs the minimum torque as the speed is maintained at the minimum operating speed, the electric motor/generator operates at as a generator, and the gas turbine generates energy. This mode of operation is usually used when there is a peak in energy demand required by the power grid, so the power generated by the turbine needs to be converted into electrical energy and injected into the power grid.

[0016] В этом случае высокой потребности в электроэнергии необходимо подавать максимальное количество энергии. Таким образом, необходимо увеличить мощность, генерируемую электрической машиной. Учитывая, что в этой ситуации момент сопротивления электроэнергетической сети увеличивается по причине высокой потребности в энергии, газовая турбина обязательно работает в режиме полной мощности - низкой скорости. Это означает, что число оборотов газовой турбины в минуту достаточно низкое. В частности, выполняется следующее уравнение[0016] In this case of high power demand, it is necessary to supply the maximum amount of power. Thus, it is necessary to increase the power generated by the electric machine. Considering that in this situation the drag moment of the power grid increases due to the high energy demand, the gas turbine necessarily operates in full power - low speed mode. This means that the revolutions per minute of the gas turbine are quite low. In particular, the following equation holds:

где представляет собой мощность, поглощаемую электрическим двигателем, c представляет собой момент сопротивления, и n представляет собой число оборотов электрического двигателя/генератора.Where is the power absorbed by the electric motor, c is the drag torque, and n is the speed of the electric motor/generator.

[0017] Однако нагрузка, такая как компрессор или насос, поглощает мощность от газовой турбины, что приводит к снижению мощности, поглощаемой электрическим двигателем/генератором, при работе в качестве генератора.[0017] However, a load such as a compressor or pump absorbs power from the gas turbine, resulting in a reduction in the power absorbed by the electric motor/generator when operating as a generator.

[0018] Считается, что, в частности, например, компрессор (или даже любая механическая нагрузка, такая как насос или подобное устройство) не может вращаться ниже порогового значения числа оборотов n, главным образом, для обеспечения стабильности/работоспособности. Следовательно, часть генерируемой мощности неизбежно теряется.[0018] It is believed that, in particular, for example, a compressor (or even any mechanical load such as a pump or similar device) cannot rotate below a threshold speed n , mainly to ensure stability/operability. Consequently, part of the generated power is inevitably lost.

[0019] Проблема минимальной рабочей скорости, необходимой для правильной работы нагрузок, в целом обусловлена двумя основными аспектами. Первый аспект имеет динамический характер текучей среды, тогда как другой имеет ротодинамический характер. Что касается первого аспекта, его можно считать колебаниями гидравлического давления и скорости потока или закупориванием для компрессора или кавитацией для насосов. Что касается ротодинамической проблемы, в целом ниже определенных пороговых значений вращения могут существовать критические скорости для вала компрессора, которые приводят к значительной вибрации вала, вызывая различные рабочие проблемы или даже поломку вала.[0019] The problem of the minimum operating speed required for proper operation of loads generally arises from two main aspects. The first aspect is fluid dynamic in nature, while the other is rotodynamic in nature. Regarding the first aspect, it can be considered fluctuations in hydraulic pressure and flow rate or clogging for a compressor or cavitation for pumps. Regarding the rotodynamic problem, in general, below certain rotational thresholds, there may be critical speeds for the compressor shaft that result in significant shaft vibration, causing various operating problems or even shaft failure.

[0020] Другими словами, гибридные газотурбинные системы согласно предшествующему уровню техники в соответствии с описанной выше конфигурацией демонстрируют потерю мощности во время полного режима генерации энергии, поскольку компрессор/насос всегда находится в режиме вращения, и даже если они находятся в состоянии полной регенерации, поглощаемая мощность (которая считается потерей) составляет величину порядка нескольких процентов (приблизительно 7-12%) мощности, генерируемой газовой турбиной.[0020] In other words, prior art hybrid gas turbine systems in accordance with the configuration described above exhibit power loss during full power generation mode because the compressor/pump is always in rotation mode and even if they are in full regeneration state, the absorbed The power (which is considered a loss) is on the order of a few percent (approximately 7-12%) of the power generated by the gas turbine.

[0021] Соответственно, в данной области будет приветствоваться усовершенствованная гибридная газотурбинная система, способная максимизировать мощность, передаваемую на нагрузку, в случае необходимости. Более конкретно, было бы желательно, чтобы последовательная система, содержащая гибридную газовую турбину, имела повышенную эффективность при необходимости полного режима генерации мощности.[0021] Accordingly, an improved hybrid gas turbine system capable of maximizing the power delivered to the load as needed would be welcome in the art. More specifically, it would be desirable for a series system comprising a hybrid gas turbine to have increased efficiency when full power generation is required.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0022] В одном аспекте описанный в данном документе объект изобретения относится к приводной системе для приведения в действие нагрузки, такой как насос, компрессор или подобное устройство. Приводная система содержит газовую турбину для генерации энергии и электрический двигатель/генератор, такой как электрический двигатель с регулируемой частотой вращения (электрический двигатель РЧВ), выполненный с возможностью подключения к электроэнергетической сети. Электрический двигатель/генератор выполнен с возможностью работы в качестве двигателя, поглощающего энергию из электроэнергетической сети, и в качестве генератора, подающего энергию в электроэнергетическую сеть.[0022] In one aspect, the subject matter of the invention described herein relates to a drive system for driving a load, such as a pump, compressor, or the like. The drive system includes a gas turbine for power generation and an electric motor/generator, such as a variable speed electric motor (VFM electric motor), configured to be connected to an electrical power grid. The electric motor/generator is configured to operate as a motor that absorbs energy from the electric power grid and as a generator that supplies energy to the electric power grid.

[0023] Приводная система также содержит первую самосинхронизирующуюся муфту или муфту обгона, соединенную между газовой турбиной и электрическим двигателем РЧВ, для отсоединения газовой турбины, и вторую самосинхронизирующуюся муфту или муфту обгона, соединенную между нагрузкой и электрическим двигателем РЧВ, для отсоединения нагрузки.[0023] The drive system also includes a first self-synchronizing clutch or overrunning clutch coupled between the gas turbine and the electric motor of the variable speed drive for disconnecting the gas turbine, and a second self-synchronizing clutch or overrunning clutch connected between the load and the electric motor of the variable speed drive for disconnecting the load.

[0024] В другом аспекте описанный в данном документе объект изобретения относится к приводной системе, в которой первой и второй самосинхронизирующимися муфтами управляет оператор вручную или исполнительный механизм автоматически.[0024] In another aspect, the subject matter of the invention described herein relates to a drive system in which the first and second self-synchronizing clutches are controlled manually by an operator or an actuator automatically.

[0025] В другом аспекте в данном документе описан способ работы приводной системы для приведения в действие нагрузки, включающий следующие этапы: закрытие первого разъединительного устройства; открытие второго разъединительного устройства; работа электрического двигателя/генератора в качестве генератора; таким образом, чтобы приводная система работала в полном газотурбинном режиме, в котором нагрузка отсоединена, и обеспечивалась возможность передачи энергии, генерируемой газовой турбиной, в электроэнергетическую сеть.[0025] In another aspect, this document describes a method of operating a drive system for driving a load, comprising the steps of: closing a first disconnect device; opening the second disconnecting device; operating an electric motor/generator as a generator; so that the drive system operates in full gas turbine mode, in which the load is disconnected, and it is possible to transfer the energy generated by the gas turbine to the electrical power grid.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ BRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0026] Описанные варианты осуществления изобретения и многие сопутствующие ему преимущества можно более полно оценить и понять в ходе изучения следующего подробного описания, рассматриваемого в связи с прилагаемыми чертежами, причем:[0026] The described embodiments of the invention and the many attendant advantages thereof may be more fully appreciated and understood by reference to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, wherein:

Фиг. 1 иллюстрирует схему устройства приводной системы согласно данному изобретению; иFig. 1 illustrates a schematic diagram of a drive system according to the present invention; And

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему способа работы приводной системы согласно данному изобретению.Fig. 2 illustrates a flowchart of a method of operating a drive system according to the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS

[0027] Иногда наблюдаются пики потребления, которые вызывают перегрузки электроэнергетической сети. Для подачи дополнительной энергии используют газовые турбины, используемые для приведения в действие механических нагрузок, таких как насосы или компрессоры. Механическая энергия, создаваемая газовыми турбинами, преобразуется в электрическую энергию с помощью электрического двигателя/генератора. Для оптимизации эффективности передачи энергии от газовой турбины в электроэнергетическую сеть используют новую схему вместе с применением разъединительных устройств. Таким образом, можно механически исключать нагрузку и отсоединять ее от газовой турбины таким образом, что всю энергию последней можно вводить в электроэнергетическую сеть с помощью устройства двигателя/генератора.[0027] Sometimes there are consumption peaks that cause overloads on the electrical power grid. To supply additional energy, gas turbines are used to drive mechanical loads such as pumps or compressors. The mechanical energy generated by gas turbines is converted into electrical energy using an electric motor/generator. To optimize the efficiency of energy transfer from the gas turbine to the power grid, a new scheme is used together with the use of disconnect devices. In this way, the load can be mechanically eliminated and decoupled from the gas turbine in such a way that all of the latter's energy can be introduced into the power grid by means of a motor/generator arrangement.

[0028] Более конкретно, согласно одному аспекту объект данного изобретения относится к гибридным газотурбинным приводным системам, используемым в механических приводных устройствах, содержащих газовую турбину и электрический двигатель/генератор. Приводная система выполнена с возможностью работы в обычных режимах, а именно во вспомогательном режиме, режиме генератора, полном электрическом режиме и полном режиме генерации энергии, чтобы обеспечить гибкость при любых операциях или потребностях. Схема системы такова, что нагрузку, для приведения в действие которой адаптирована газовая турбина, можно исключить из схемы генерации энергии, когда система работает в полном режиме генерации энергии, предотвращая поглощение нагрузкой части энергии, генерируемой газовой турбиной, тем самым максимизируя мощность, передаваемую на нагрузку в случае необходимости.[0028] More specifically, in one aspect, the present invention relates to hybrid gas turbine drive systems used in mechanical drive devices comprising a gas turbine and an electric motor/generator. The drive system is designed to operate in conventional modes, namely auxiliary mode, generator mode, full electric mode and full power generation mode, to provide flexibility for any operation or requirement. The design of the system is such that the load that the gas turbine is adapted to drive can be eliminated from the power generation circuit when the system is operating in full power generation mode, preventing the load from absorbing part of the energy generated by the gas turbine, thereby maximizing the power delivered to the load if necessary.

[0029] Исключение нагрузки осуществляют с помощью разъединительных устройств, которые можно выборочно открывать или закрывать, в зависимости от необходимости. Это решение позволяет использовать газовую турбину в полном режиме генерации энергии и отсоединять механическое оборудование (нагрузку). Таким образом, вся мощность газовой турбины переходит в электрическую энергию. Это достигается предотвращением постоянного соединения оборудования с механическим приводом (такого как насос или центробежный компрессор) и тем самым предотвращает поглощение энергии, также когда требуется полный режим генерации энергии.[0029] Load shedding is accomplished using disconnect devices that can be selectively opened or closed as needed. This solution allows the gas turbine to be used in full power generation mode and the mechanical equipment (load) to be disconnected. Thus, all the power of the gas turbine is converted into electrical energy. This is achieved by preventing permanent connection of mechanically driven equipment (such as a pump or centrifugal compressor) and thereby preventing energy absorption, also when full power generation mode is required.

[0030] При необходимости удовлетворения высокого спроса на электрическую энергию разъединительное устройство (которое соединено с нагрузкой) открывается таким образом, что газовая турбина и электрический двигатель/генератор могут генерировать и передавать максимальную мощность в электроэнергетическую сеть, подавая энергию и удовлетворяя пиковую потребность в энергии.[0030] When there is a need to meet high demand for electrical energy, the disconnect device (which is connected to the load) is opened so that the gas turbine and electric motor/generator can generate and transmit maximum power to the electrical power grid, supplying power and meeting peak energy demand.

[0031] Теперь обратимся к графическим материалам, в которых Фиг. 1 иллюстрирует вариант реализации объекта изобретения, описанного в данном документе. В частности, показана механическая приводная система 1, которая содержит газовую турбину 2, первое разъединительное устройство 3, электрический двигатель/генератор 4, второе разъединительное устройство 5 и нагрузку 6.[0031] Turning now to the drawings, FIG. 1 illustrates an embodiment of the subject matter of the invention described herein. In particular, a mechanical drive system 1 is shown that includes a gas turbine 2, a first disconnect device 3, an electric motor/generator 4, a second disconnect device 5, and a load 6.

[0032] Газовая турбина 2, которая представляет собой, например, газовую турбину большой мощности или газотурбинную установку на базе авиационного газотурбинного двигателя, содержит газовый генератор 21 и энергетическую турбину или турбину 22 низкого давления. Газовый генератор 21 содержит также компрессор 211 газового генератора и турбину 212 высокого давления. Компрессор 211 газового генератора сжимает воздух из окружающей среды, который поступает в камеру 213 сгорания. В камере 213 сгорания в поток воздуха добавляется топливо, образуется и поджигается смесь топлива/воздуха. Газообразные продукты сгорания, образованные в камере сгорания, поступают в турбину 212 высокого давления и частично расширяются в ней, генерируя механическую энергию. Механическая энергия, генерируемая турбиной 212 высокого давления, используется для приведения в действие компрессора 213 газового генератора. Частично расширенные газообразные продукты сгорания протекают через энергетическую турбину 22, в которой они дополнительно расширяется генерируя дополнительную механическую энергию. Энергетическая турбина 22 обычно содержит ротор энергетической турбины (не показан на фигуре) на валу энергетической турбины (не показан на фигуре).[0032] The gas turbine 2, which is, for example, a high-power gas turbine or an aircraft gas turbine engine-based gas turbine, includes a gas generator 21 and a power turbine or a low-pressure turbine 22. The gas generator 21 also includes a gas generator compressor 211 and a high pressure turbine 212. The gas generator compressor 211 compresses air from the environment, which enters the combustion chamber 213. In combustion chamber 213, fuel is added to the air stream and a fuel/air mixture is formed and ignited. Combustion gases generated in the combustion chamber enter the high pressure turbine 212 and are partially expanded therein, generating mechanical energy. The mechanical energy generated by the high pressure turbine 212 is used to drive the gas generator compressor 213. The partially expanded combustion gases flow through a power turbine 22 where they are further expanded generating additional mechanical energy. Power turbine 22 typically includes a power turbine rotor (not shown in the figure) on a power turbine shaft (not shown in the figure).

[0033] Газовая турбина 2 или более конкретно энергетическая турбина 22 соединена через соединительный вал 23 с первым разъединительным устройством 3, которое в свою очередь соединено с электрическим двигателем/генератором 4.[0033] The gas turbine 2, or more specifically the power turbine 22, is connected via a connecting shaft 23 to a first disconnect device 3, which in turn is connected to an electric motor/generator 4.

[0034] Электрический двигатель/генератор 4 представляет собой электрический двигатель с регулируемой частотой вращения (также известный как электрический двигатель РЧВ). Электрический двигатель/генератор 4 этого типа основан на технологии, которая позволяет осуществлять уменьшение выбросов, высокую гибкость и надежность работы, а также снизить затраты на техническое обслуживание.[0034] The electric motor/generator 4 is a variable speed electric motor (also known as a VHF electric motor). This type of electric motor/generator 4 is based on technology that allows for reduced emissions, high flexibility and reliable operation, and reduced maintenance costs.

[0035] Электрический двигатель 4 РЧВ соединен с электроэнергетической сетью N таким образом, что он может либо вводить энергию в электроэнергетическую сеть N, таким образом работая в качестве генератора, либо получать питание из электроэнергетической сети N, таким образом, чтобы работать в качестве двигателя. Использование электрического двигателя 4 РЧВ удобно, поскольку он может следовать скорости механической нагрузки, которая для удовлетворения процесса, например, в трубопроводах и т. д., должна изменять число своих оборотов, поскольку конечное давление зависит от скорости нагрузки, которая, как указано, может представлять собой, например, компрессор или насос.[0035] The RHF electric motor 4 is connected to the power grid N such that it can either input power to the power grid N, thereby operating as a generator, or receive power from the power grid N, so as to operate as a motor. The use of an electric motor 4 RHF is convenient since it can follow the speed of the mechanical load, which, to satisfy the process, for example in pipelines, etc., must change its speed, since the final pressure depends on the speed of the load, which, as indicated, can be, for example, a compressor or pump.

[0036] Электроэнергетическая сеть N может быть подключена к электростанциям, работающим на возобновляемых источниках энергии, таким как, например, солнечные или ветровые электростанции.[0036] The electrical power network N can be connected to power plants powered by renewable energy sources, such as solar or wind power plants, for example.

[0037] В некоторых вариантах реализации изобретения можно использовать также электрический двигатель/генератор другого типа, выполненный с возможностью работы либо в качестве генератора, либо в качестве электрического двигателя.[0037] In some embodiments, another type of electric motor/generator capable of operating as either a generator or an electric motor may also be used.

[0038] Как показано на Фиг. 1, второе разъединительное устройство 5 расположено между электрическим двигателем 4 РЧВ и нагрузкой 6, соединенной с приводной системой 1, и работает для отделения всей энергетической части системы 1 от нагрузки 6 для определенных рабочих конфигураций, как лучше описано ниже.[0038] As shown in FIG. 1, a second disconnect device 5 is located between the RFV electric motor 4 and the load 6 coupled to the drive system 1 and operates to separate the entire power portion of the system 1 from the load 6 for certain operating configurations, as better described below.

[0039] Первое разъединительное устройство 3 выполнено с возможностью обратимого отсоединения крутящего момента, передаваемого на нагрузку 6, от газовой турбины 2 через электрический двигатель 4 РЧВ. В свою очередь второе разъединительное устройство 5 работает для обратимого отсоединения электрического двигателя 4 РЧВ от нагрузки 6.[0039] The first disconnecting device 3 is configured to reversibly disconnect the torque transmitted to the load 6 from the gas turbine 2 through the electric motor 4 of the RHF. In turn, the second disconnecting device 5 operates to reversibly disconnect the electric motor 4 of the RHF from the load 6.

[0040] В качестве варианта реализации изобретения, первое разъединительное устройство 3 расположено между валом 23 энергетической турбины и электрическим двигателем 4 РЧВ. Разъединительное устройство 3 имеет два рабочих режима, а именно режим соединения, в котором энергия (крутящий момент) от газовой турбины 2 передается на электрический двигатель/генератор 4 и режим разъединения, в котором газовая турбина 2 отсоединена от электрического двигателя 4 РЧВ.[0040] As an embodiment of the invention, the first disconnecting device 3 is located between the power turbine shaft 23 and the electric motor 4 of the RHF. The disconnect device 3 has two operating modes, namely a connection mode in which energy (torque) from the gas turbine 2 is transferred to the electric motor/generator 4 and a disconnect mode in which the gas turbine 2 is disconnected from the electric motor 4 of the RHF.

[0041] Аналогичным образом, второе разъединительное устройство 5, которое, как указано, расположено между электрическим двигателем 4 РЧВ и нагрузкой 6, имеет два рабочих режима, а именно режим соединения, в котором энергия (крутящий момент) от электрического двигателя 4 РЧВ передается на нагрузку 6, и режим разъединения, в котором энергия (крутящий момент) от газовой турбины 2 и электрического двигателя 4 РЧВ не может передаваться.[0041] Likewise, the second disconnecting device 5, which is said to be located between the electric motor 4 of the radio frequency converter and the load 6, has two operating modes, namely, a connection mode in which energy (torque) from the electric motor of the radio frequency converter 4 is transmitted to load 6, and a disconnect mode in which energy (torque) from the gas turbine 2 and the electric motor 4 of the RFV cannot be transmitted.

[0042] Первым 3 и/или вторым 5 разъединительными устройствами может управлять вручную оператор или автоматически исполнительный механизм или самосинхронизирующаяся муфта. В варианте реализации изобретения по Фиг. 1 как первое 3, так и второе 5 разъединительные устройства представляют собой самосинхронизирующиеся муфты.[0042] The first 3 and/or second 5 disconnecting devices can be controlled manually by an operator or automatically by an actuator or self-synchronizing clutch. In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, both the first 3 and second 5 disconnecting devices are self-synchronizing clutches.

[0043] Кроме того, как правило, муфты сцепления типа самосинхронизирующихся муфт или муфт обгона оборудованы устройствами, известными как устройства блокировки и разблокировки, которые при активации выполняют функцию блокировки муфты в зацепленном или расцепленном положении.[0043] In addition, in general, clutches such as self-synchronizing clutches or overrunning clutches are equipped with devices known as locking and releasing devices, which, when activated, have the function of locking the clutch in the engaged or disengaged position.

[0044] С конкретной ссылкой на второе разъединительное устройство 5, оно как правило, представляет собой самосинхронизирующуюся муфту в связи с тем, что она главным образом используется в рассматриваемой области техники. Для этого конкретного типа муфты расцепление между электрическим двигателем/генератором 4, а именно электрическим двигателем РЧВ, и нагрузкой 6, может быть реализовано в двух рабочих режимах. Предварительно следует считать, что зацепление между двумя частями муфты осуществляется с помощью зубчатых шестерен надлежащей формы, которые могут соединяться с помощью соединительного механизма сцепления. Таким образом, перед расцеплением самосинхронизирующейся муфты необходимо выполнить безопасное разъединение между механическими деталями. Первый режим расцепления предусматривает работу электрического двигателя 4 РЧВ для вращения в противоположном направлении, как правило, на половину/один целый оборот одной части муфты относительно другой таким образом, чтобы обеспечить механическое расцепление упомянутых выше механических деталей. Эту функцию вращения в противоположном направлении можно получить путем подачи питания на электрическую машину для данной конкретной функции.[0044] With specific reference to the second disconnecting device 5, it is generally a self-synchronizing clutch due to the fact that it is mainly used in the art in question. For this particular type of coupling, the decoupling between the electric motor/generator 4, namely the RHF electric motor, and the load 6 can be implemented in two operating modes. It should be assumed that the engagement between the two parts of the coupling is carried out by means of suitably shaped gears, which can be connected by means of a clutch coupling mechanism. Therefore, before disengaging a self-synchronizing clutch, it is necessary to make a safe separation between the mechanical parts. The first release mode involves operating the electric motor 4 of the RFV to rotate in the opposite direction, typically half/one full turn of one part of the coupling relative to the other, so as to provide mechanical release of the above-mentioned mechanical parts. This counter-rotating function can be obtained by supplying power to the electrical machine for that particular function.

[0045] В альтернативном варианте нагрузка 6 может быть оборудована валоповоротным устройством 61, выполненным с возможностью вращения в противоположном направлении приводного вала 62 нагрузки 6 для расцепления второго разъединительного устройства 5.[0045] Alternatively, the load 6 may be equipped with a shaft turning device 61 configured to counter-rotate the drive shaft 62 of the load 6 to disengage the second release device 5.

[0046] Кроме того, первым 3 и/или вторым 5 разъединительными устройствами может автоматически управлять оператор или электронный контроллер, запрограммированный на отсоединение/соединение газовой турбины 2 от/с электрическим двигателем/генератором 4 и нагрузкой 6 в определенных условиях. В других вариантах реализации изобретения, как упомянуто выше, исполнительным механизмом для управления первым 3 и вторым 5 разъединительными устройствами может вручную управлять оператор.[0046] In addition, the first 3 and/or second 5 disconnect devices may be automatically controlled by an operator or an electronic controller programmed to disconnect/connect gas turbine 2 from/to electric motor/generator 4 and load 6 under certain conditions. In other embodiments of the invention, as mentioned above, the actuator for controlling the first 3 and second 5 disconnect devices can be manually controlled by an operator.

[0047] В качестве альтернативы муфтам сцепления с электрическим приводом можно установить гидравлические муфты сцепления, хотя возможны механические потери.[0047] As an alternative to electrically driven clutches, hydraulic clutches can be installed, although mechanical losses may occur.

[0048] В других вариантах реализации изобретения разъединительные устройства 3 и 5 могут содержать гидравлический преобразователь крутящего момента. Кроме того, в других вариантах реализации изобретения разъединительные устройства 3 и 5 могут представлять собой муфты сцепления обгонного или магнитного типа.[0048] In other embodiments of the invention, the disconnect devices 3 and 5 may include a hydraulic torque converter. In addition, in other embodiments of the invention, the disconnecting devices 3 and 5 may be overrunning or magnetic clutches.

[0049] Можно применять другие разъединительные устройства, выполненные с возможностью механического отсоединения частей с механическим приводом, например нагрузки 6 или газовой турбины 2.[0049] Other disconnect devices may be used that are configured to mechanically disconnect mechanically driven parts, such as load 6 or gas turbine 2.

[0050] Нагрузка 6 по данному варианту реализации изобретения представляет собой насос, хотя, как указано выше, можно применять различные нагрузки, например компрессор.[0050] The load 6 of this embodiment is a pump, although, as noted above, various loads, such as a compressor, can be used.

[0051] Приводная система 1 работает следующим образом. [0051] The drive system 1 operates as follows.

[0052] Как указано выше, приводная система 1 может работать в соответствии с различными режимами, и, в частности, как лучше описано ниже, доступны четыре режима: вспомогательный режим, режим генератора, полный электрический режим и полный режим генерации энергии.[0052] As stated above, the drive system 1 can operate in accordance with various modes, and in particular, as better described below, four modes are available: auxiliary mode, generator mode, full electric mode and full power generation mode.

[0053] В частности, согласно Фиг. 1, а также Фиг. 2, проиллюстрирован способ 200, показывающий несколько конфигураций или этапов работы, которые может допускать приводная система 1, используемая в механических приводных устройствах.[0053] In particular, according to FIG. 1 and also Fig. 2, a method 200 is illustrated showing several configurations or stages of operation that a drive system 1 used in mechanical drive devices may allow.

[0054] Более конкретно, когда механическая приводная система 1 работает во вспомогательном режиме 201, видно, что (смотрите этап 202) первое разъединительное устройство 3 закрыто, второе соединительное устройство 5 закрыто, а электрический двигатель 4 РЧВ работает в качестве двигателя. Таким образом, в этом случае нагрузка 6 получает энергию как от газовой турбины 2, так и от электроэнергетической сети N.[0054] More specifically, when the mechanical drive system 1 is operated in the auxiliary mode 201, it is seen that (see step 202) the first disconnecting device 3 is closed, the second connecting device 5 is closed, and the electric motor 4 of the RFB is operating as a motor. Thus, in this case, the load 6 receives energy from both the gas turbine 2 and the electricity network N.

[0055] Когда механическая приводная система 1 работает в режиме 23 генератора, конфигурация приводной системы 1 такова, что (смотрите этап 204) первое разъединительное устройство 3 закрыто, второе разъединительное устройство 5 закрыто, а электрический двигатель/генератор работает в качестве генератора. В этой конфигурации часть энергии, генерируемой газовой турбиной 2, поступает на нагрузку 6, а часть поступает в электроэнергетическую сеть N.[0055] When the mechanical drive system 1 operates in generator mode 23, the configuration of the drive system 1 is such that (see step 204) the first disconnect device 3 is closed, the second disconnect device 5 is closed, and the electric motor/generator operates as a generator. In this configuration, part of the energy generated by gas turbine 2 is supplied to load 6, and part is supplied to the electrical power network N.

[0056] В полном электрическом режиме, согласно этапу 205 способа 200 работы по Фиг. 2, первое разъединительное устройство 3 открыто, второе разъединительное устройство 5 закрыто, а электрический двигатель 4 РЧВ работает в качестве двигателя. В этом случае, как обычно, газовая турбина 2 отсоединена от механической приводной системы 1, а нагрузка 6 получает энергию от электрического двигателя 4 РЧВ, питающегося энергией из электроэнергетической сети N (смотрите этап 206).[0056] In full electric mode, according to step 205 of the operating method 200 of FIG. 2, the first disconnecting device 3 is open, the second disconnecting device 5 is closed, and the RFV electric motor 4 operates as a motor. In this case, as usual, the gas turbine 2 is disconnected from the mechanical drive system 1, and the load 6 receives energy from the electric motor 4 of the RHF, supplied with energy from the electrical power network N (see step 206).

[0057] Наконец, если механическая приводная система 1 работает в полном режиме генерации энергии (полном режиме газовой турбины), то (этап 208) первое разъединительное устройство 3 закрыто, второе разъединительное устройство 5 открыто, а электрический двигатель 4 РЧВ работает в качестве генератора.[0057] Finally, if the mechanical drive system 1 is operating in full power generation mode (full gas turbine mode), then (step 208) the first disconnect device 3 is closed, the second disconnect device 5 is open, and the RF electric motor 4 operates as a generator.

[0058] Эту конфигурацию используют, когда электроэнергетическая сеть N требует максимального количества энергии, например, для пика энергопотребления. В этом случае, когда второе разъединительное устройство 5, разъединено или открыто, а первое разъединительное устройство 3 закрыто или соединено, газовая турбина 2 может передавать полную мощность на электрический двигатель 4 РЧВ, который работает в качестве генератора, передавая энергию, вырабатываемую газовой турбиной 2, в электроэнергетическую сеть N. Отсутствие потерь вызвано соединением приводной системы 1 с нагрузкой 6, которую фактически исключает (разъединенное) второе разъединительное устройство 5.[0058] This configuration is used when the electrical power network N requires the maximum amount of energy, for example during a peak power demand. In this case, when the second disconnecting device 5 is disconnected or open and the first disconnecting device 3 is closed or connected, the gas turbine 2 can transmit full power to the RF electric motor 4, which operates as a generator by transmitting the power generated by the gas turbine 2, into the power grid N. The absence of losses is caused by the connection of the drive system 1 with the load 6, which is effectively excluded by the (disconnected) second disconnecting device 5.

[0059] В этой конфигурации, фактически, нагрузка, а именно насос 6, механически отделена от электрического двигателя 4 РЧВ, поскольку второе разъединительное устройство 5 открыто.[0059] In this configuration, in fact, the load, namely the pump 6, is mechanically separated from the electric motor 4 of the RFB, since the second disconnecting device 5 is open.

[0060] Следует понимать, что два разъединительных устройства или муфты, соответственно обозначенные числовыми обозначениями 3 и 5, обеспечивают полную гибкость при выборе/соединении нагрузки 6. Фактически, когда требуется функция механического привода, муфта сцепления самосинхронизирующегося типа будет зацеплена при вращении приводного вала, вместо того, чтобы не быть зацепленной, поскольку устройство разблокировки на муфте получает энергию. Это конкретное условие позволяет газовой турбине 2 работать в режиме чистой генерации без каких-либо механических потерь, вызываемых нагрузкой 6 с механическим приводом или оборудованием в целом (насос, компрессор...).[0060] It should be understood that the two release devices or clutches, respectively designated by numerals 3 and 5, provide complete flexibility in selecting/connecting the load 6. In fact, when a mechanical drive function is required, a self-synchronizing type clutch will be engaged by rotating the drive shaft, instead of not being engaged as the release device on the clutch receives energy. This particular condition allows the gas turbine 2 to operate in clean generation mode without any mechanical losses caused by the mechanically driven load 6 or the equipment as a whole (pump, compressor...).

[0061] Такая же концепция применима к первому разъединительному устройству 3 для работы насоса 6 в полном электрическом режиме.[0061] The same concept applies to the first disconnect device 3 for operating the pump 6 in full electric mode.

[0062] Как указано, для расцепления второго разъединительного устройства 5, когда газовая турбина 2 находится на нулевой скорости, для того, чтобы обеспечить расцепление без каких-либо исполнительных механизмов, электрическая машина, а именно электрический двигатель 4 РЧВ, получит питание для вращения в противоположном направлении приблизительно на половину или 1-2 оборота. В качестве альтернативы, в других вариантах реализации изобретения валоповоротное устройство 61 осуществляет вращение в противоположном направлении для достижения расцепления второго соединительного устройства 5.[0062] As indicated, in order to trip the second disconnecting device 5 when the gas turbine 2 is at zero speed, in order to provide tripping without any actuators, the electric machine, namely the electric motor 4 of the RFB, will be powered to rotate in in the opposite direction approximately half or 1-2 turns. Alternatively, in other embodiments of the invention, the turning device 61 rotates in the opposite direction to achieve disengagement of the second connecting device 5.

[0063] Хотя изобретение описано с точки зрения различных конкретных вариантов осуществления, специалистам в данной области будет очевидно, что возможны многие модификации, изменения и исключения без отступления от сущности и объема формулы изобретения. Кроме того, если не указано иное, порядок или последовательность любых этапов процесса или способа можно варьировать или переупорядочивать в соответствии с альтернативными вариантами осуществления.[0063] Although the invention has been described in terms of various specific embodiments, those skilled in the art will appreciate that many modifications, variations, and exceptions are possible without departing from the spirit and scope of the claims. In addition, unless otherwise indicated, the order or sequence of any steps of the process or method may be varied or rearranged in accordance with alternative embodiments.

[0064] Ниже будет дана подробная ссылка на варианты осуществления настоящего изобретения, причем один или более примеров проиллюстрированы на чертежах. Каждый из примеров приводится для пояснения описания, а не ограничения настоящего описания. В сущности, специалистам в данной области должно быть очевидно, что в рамках настоящего описания можно создавать различные модификации и вариации без отступления от объема или сущности описания. Ссылка в данном описании на «один вариант осуществления», или «вариант осуществления», или «некоторые варианты осуществления» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены в по меньшей мере один вариант осуществления описанного объекта изобретения. Таким образом, появление фразы «в одном варианте осуществления», «в варианте осуществления» или «в некоторых вариантах осуществления» в различных местах во всем данном описании не обязательно относится к одному (-им) и тому (тем) же варианту (-ам) осуществления изобретения. Конкретные признаки, структуры или характеристики можно дополнительно комбинировать любым приемлемым способом в одном или более вариантах осуществления.[0064] Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, with one or more examples illustrated in the drawings. Each of the examples is provided to clarify the description and not to limit the present description. As such, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made within the scope of the present disclosure without departing from the scope or spirit of the disclosure. Reference herein to “one embodiment” or “an embodiment” or “certain embodiments” means that the particular feature, structure or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the described subject matter inventions. Thus, the appearance of the phrase “in one embodiment,” “in an embodiment,” or “in some embodiments” in various places throughout this specification does not necessarily refer to one or the same embodiment. ) implementation of the invention. Particular features, structures, or characteristics may be further combined in any suitable manner in one or more embodiments.

[0065] При представлении элементов различных вариантов осуществления формы единственного числа и слово «указанный» обозначают существование одного или более элементов. Термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» предназначены для указания включения и означают, что помимо перечисленных элементов могут существовать дополнительные элементы.[0065] When representing elements of various embodiments, the singular forms and the word “specified” denote the existence of one or more elements. The terms “comprising,” “including,” and “having” are intended to indicate inclusion and mean that additional elements may exist in addition to the listed elements.

Claims

1. A drive system for driving a load, such as a pump or compressor, comprising:

a gas turbine configured to generate energy;

an electric motor/generator configured to be connected to an electric power grid, wherein said electric motor/generator is configured to operate as a motor absorbing energy from the electric power grid and as a generator inputting energy to the electric power grid;

a first disconnect device connected between the gas turbine and the electric motor/generator for disconnecting the gas turbine; And

a second disconnecting device connected between the load and the electric motor/generator for disconnecting the load,

wherein each of the first and/or second disconnecting devices is made of two mechanical parts, and wherein the electric motor/generator is configured to rotate in the opposite direction of one part relative to the other part of each first and/or second disconnecting devices so as to provide mechanical release specified mechanical parts; or

the load is connected to the second disconnecting device through a drive shaft, and the load includes a shaft turning device configured to rotate in the opposite direction of the drive shaft connecting the load to the second disconnecting device so as to disconnect the second disconnecting device from the load.

2. The drive system according to claim 1, wherein the first disconnecting device is a self-synchronizing clutch or an overrunning clutch.

3. The drive system according to claim 1, wherein the second disconnecting device is a self-synchronizing clutch or an overrunning clutch.

4. The drive system according to claim 1, wherein the disconnection or connection performed by the first and second disconnection devices is controlled manually by an operator and/or automatically by an actuator.

5. The drive system according to claim 1, in which the gas turbine contains:

gas generator containing

gas generator compressor and

high pressure turbine, and

combustion chamber;

a power turbine or a low pressure turbine; And

a connecting shaft connecting the power turbine or low pressure turbine to the first disconnecting device.

6. The drive system according to claim 1, wherein the electric motor/generator is a variable speed electric motor (RFV electric motor).

7. The drive system according to claim 1, in which the gas turbine is a high-power gas turbine or a gas turbine unit based on an aircraft gas turbine engine.

8. A method of operating a drive system for driving a load, wherein said drive system comprises:

a gas turbine configured to generate energy;

a first disconnect device connected between the gas turbine and the electric motor/generator; And

a second disconnect device connected between the load and the electric motor/generator;

wherein the method includes the following steps:

closing the first disconnecting device;

opening the second disconnecting device;

operation of an electric motor/generator as a generator,

in such a way that the drive system operates in full gas turbine mode, in which the load is disconnected, and it is possible to transfer the energy generated by the gas turbine to the electrical power grid,

wherein each of the first and/or second disconnecting devices is made of two mechanical parts, and wherein the electric motor/generator rotates in the opposite direction one part relative to the other part of each first and/or second disconnecting devices so as to provide mechanical release of said mechanical parts , or

the load is connected to the second disconnecting device through a drive shaft, and the load includes a shaft turning device that rotates in the opposite direction a drive shaft connecting the load to the second disconnecting device so as to disconnect the second disconnecting device from the load.

9. The method according to claim 8, including the following steps:

closing the first disconnecting device;

closing the second disconnecting device;

operation of an electric motor/generator as a motor,

so that the drive system operates in auxiliary mode, in which the load receives energy from both the gas turbine and the electrical power grid.

10. Method (200) according to claim 8, including the following steps:

closing the first disconnecting device;

closing the second disconnecting device;

operation of an electric motor/generator as a generator,

so that the drive system operates in generator mode, in which part of the energy generated by the gas turbine is supplied to the load, and part is supplied to the electrical power grid.

11. The method according to claim 8, including the following steps:

opening the first disconnect device;

closing the second disconnecting device;

operation of an electric motor/generator as a motor,

such that the drive system operates in full electric mode, in which the gas turbine is decoupled from the mechanical drive system, with the load being driven by an electric motor/generator drawing power from the electrical grid.