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ICS 27.040 K 58 中华人民共和国国家标准 GB/T 14411—2008 代替GB/T14411—1993 轻型燃气轮机控制和保护系统 Control and protective system for aero-derivative gas turbine 2008-07-18发布 2009-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 14411—2008 前言 本标准与GB/T14411—1993相比主要变化如下: 修改了标准适用范围(本版的第1章); 修改了清吹要求(本版的3.2.1.5); 补充了正常停机和紧急停机要求(本版的3.2.3.2.3.2.3.3); 一 增加了同步控制、瞬时超速限制和输出功率限制要求(本版的3.3.5、3.4.8、3.4.9): 补充了数字电子控制系统的性能指标要求(本版的3.4.3.2); 删除了环境试验条款(1993年版的5.3); 修改了数字控制系统要求,整合成3.1(1993年版的第7章); 修改了保护装置中信号器和监控参数相关要求(本版的4.3.4、4.3.5); 增加了环境条件要求(本版的第7章)。 本标准由中国航空工业第一集团公司提出。 本标准由中国航空工业第一集团公司归口。 有限公司。 本标准主要起草人:田祥泰、于培敏、张华、孟凡涛、俞建峰 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T14411—1993。 I GB/T14411—2008 轻型燃气轮机控制和保护系统 1范围 本标准规定了轻型燃气轮机(以下简称燃气轮机)控制系统的控制功能和性能要求、保护系统的保 护功能和保护装置及其试验要求。 本标准适用于地面发电和机械驱动用的燃气轮机的控制和保护,其他用途的燃气轮机可参照执行 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T10489轻型燃气轮机通用技术要求 3控制系统 3.1基本要求 3.1.1控制系统应能满足燃气轮机对控制、调节、监视和保护功能的需要,同时具有高度的可靠性、安全 性和可用率,应符合GB/T10489的要求 3.1.2数字电子控制系统宜有穴余、容错和故障自诊断功能。系统硬件宜模块化、通用化,维护方便 控制软件应具有优良的实时性、容错性和安全性,编程方便、易于使用。 3.1.3数字电子控制系统应提供良好的人机操作界面,与其他控制装置联接方便,具有可扩充性和开 放性。 3.1.4数字电子控制系统应具有标准的通讯接口。系统可通过通讯接口与外界交换数据,使用开放 的、标准的通讯协议,应能很方便地融人上层系统。 3.2控制功能 3.2.1起动 3.2.1.1概述 从起动辅助设备开始直至燃气轮机到达空负荷转速(慢车转速)的全过程为起动过程。起动有手动 起动、半自动起动、自动起动等方式,并可具有程序起动、多次起动和特种起动等功能, 3.2.1.2起动方式 3.2.1.2.1手动起动装置根据供需双方一致同意的方案提供。手动起动要求操作者手动起动辅助设 备,并逐步完成起动程序,直至燃气轮机到达空负荷转速(慢车转速)。 3.2.1.2.2半自动起动是手动起动辅助设备,但操作者应通过一次操作使燃气轮机自动完成其后的全 部起动过程。 3.2.1.2.3自动起动是操作者发出起动指令,燃气轮机自动完成全部的起动过程。 3.2.1.3起动过程 起动过程要有一套完整的起动程序来保证可靠点火,且按要求供给燃料,使燃气轮机迅速、稳定、可 靠地到达空负荷转速(慢车转速)。通常,按随燃气轮机转速或时间而变化的起动曲线来供给燃料。如 有需要,应能按外界大气压力和温度修正此起动曲线。也可按其他参数的变化曲线控制或修正起动燃 料量。 1 GB/T 14411—2008 3.2.1.4特种起动 特种起动包括无外电源起动、遥控起动、应急起动和使用两种燃料的燃气轮机的更换燃料起动,供 需双方可协商选定。其中对使用两种燃料的燃气轮机,需加装燃料切换开关,以便自动而及时地更换 燃料。 3.2.1.5清吹 3.2.1.5.1不论起动过程是手动、半自动或自动,起动控制系统均应根据要求设置必要的自动清吹周 期,保证足够的持续时间,以便燃气轮机在点火燃烧前从进气口沿气路通过排放装置(包括烟窗)排出任 何可燃物,根据燃气通道自由容积或所测出的其中燃气浓度来规定清吹时间,使燃气轮机排出的气体至 少三倍于整个排气系统的容积,并可采取其他预防措施 3.2.1.5.2当使用高挥发性的液体燃料时,除清吹外还应采取专门的保护措施 3.2.1.6点火 点火装置只是在起动期间正常供电。电路宜布置成可手动操作。点火装置应设有防止误操作的措 施,必要时可将该装置电源线的两端接地。 3.2.2加、减负荷 3.2.2.1加负荷 加负荷可手动、半自动或自动进行,直至达到规定的功率。自动加负荷可紧接起动程序后进行,而 不需其他动作。需要时,可规定加负荷的时间或速率(包括正常和紧急情况)。 3.2.2.2减负荷 减负荷时要防止燃料减得太快,造成燃烧室熄火,这时的燃料供给可根据转速或时间程序来减少, 应能保证最小的燃料供给量。需要时,应规定减负荷的时间或速率。 3.2.2.3暖机和冷机 在加负荷或减负荷时,都要在规定负荷(或转速)下停留一定时间,以达到暖机或冷机的要求。 3.2.3停机 3.2.3.1概述 停机分正常停机和紧急停机。停机时要切断燃料供给,并通过排放系统放掉停机后燃料调节阀后 管路中的残留燃料。 3.2.3.2正常停机 正常停机是指按照一定程序进行停机,该程序根据燃气轮机的使用情况编制。可用手动、半自动或 自动的方式执行。发电用和机械驱动用燃气轮机的停机步骤为: a)发电用燃气轮机停机步骤: 1)在同步转速下,有控制地卸负荷到零输出; 2)断开发电机出口断路器; 3)降低转速或适当的冷却过程; 4) 切断燃料供给; 5) 停止盘车不需要的辅机; 6) 如需要则进行盘车; 7)1 停止其余辅机,如滑油泵; 8) 恢复到起动状态。 SAC b)机械驱动用燃气轮机停机步骤: 1)有控制地卸载到最小负荷状态; 2) 适当的冷却过程; 3) 切断燃料供给; 4)1 停止盘车不需要的辅机; 2 GB/T14411—2008 5)如需要则进行盘车; 6)停止其余辅机,如滑油泵; 7)恢复到起动状态。 3.2.3.3紧急停机 紧急停机的要求为: a) 紧急停机应有手动操作,也应能由保护装置自动停机。应迅速关闭燃料截止阀,切断燃料 供给; b) 除另有规定外,应提供自动方式使被驱动装置与所连接系统分开,以防止发电机逆功率运行 或负荷介质倒流; c) 也可能需要操作放气系统,以释放储存的能量; d) 应进行正常的盘车和停机程序,对装有自动再起动装置的机组,应采取措施防止不经手动复 位就自动起动。 3.2.4防止喘振 应防止在起动、加负荷、减负荷和停机等过渡过程中引起的燃气轮机喘振。 3.3燃料调节 3.3.1概述 供往燃气轮机中的燃料。 3.3.1.2控制要求和保持设定值精度是随特殊应用情况而变化的,应在合同中详细规定, 3.3.2稳态转速调整 在有差调节的情况下,燃气轮机的稳态转速不等率应能调整在额定转速的2%~6%范围内,且应 根据所带负荷的类型而定。 3.3.3恒速控制 3.3.3.1对于恒速运行的燃气轮机(特别是发电用的),应装备能感受输出轴转速的控制器。除非供需 双方另行商定,该转速控制器应能将空负荷时输出轴转速调定在额定转速的95%~106%之间的任意 值上。 3.3.3.2当带动与电网同步的发电机时,在供需双方商定的时间内,转速控制器应能使输出功率从最 大降至零,以便与并联运行装置上的其他转速控制器相协调。 3.3.4变速控制 对于需要在一定转速范围内运行的燃气轮机(如气体压缩用动力装置),控制系统应能使转速在一 定范围内变化。转速范围可协商确定 3.3.5同步控制 如果用户需要,转速调节系统应能进行同步转速控制。 3.4性能指标 3.4.1死区 在额定转速以及在不大于最大输出功率的任一功率时,死区应不超过额定转速的0.1%。 3.4.2漂移 任何控制方式的转速漂移极限由供需双方共同商定。 3.4.3转速控制系统的稳定性 a):被驱动设备单独运行时的燃气轮机转速; b)被驱动设备并列运行时进人燃气轮机的燃料量。 需要时可同时控制上述a)、b)两项。 3

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