JB∕T 5884-2018 燃气轮机控制与保护系统

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加负荷可手动、半自动或 自动加负荷可紧接起动程序后进行 需要其他动作，且应规定加负 原情况

减负荷时要防止燃料减得太快新闻出版标准，造成燃烧室熄火，这时的燃料供给可根据转速、负荷或时间程 少，并保证一定的燃料供给量，从而防止燃烧室熄火，且应规定减负荷的速率。

停机分正常停机和紧急停机。

5.2.3.2正常停机

正常停机是指按照一定程序进行的停机，该程序根据燃气轮机的适应情况编制。可用手动、半自动 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如下： a）发电用燃气轮机停机步骤： 1）在同步转速下，有控制地卸负荷到最小输出； 2）断开发电机出线断路器； 3）降低转速或完成适当的冷却过程； 4）切断燃料供给； 5）停止盘车所不需要的辅助设备； 6）如需要则进行盘车； 7）停止其余辅机，如润滑油泵； 8）恢复起动准备状态。 b）机械驱动用燃气轮机停机步骤： 1）有控制地卸负荷到最小慢车转速； 2）完成适当的冷却过程； 3）切断燃料供给； 4）停止盘车所不需要的辅机； 5）如需要则进行盘车； 6）停止其余辅机，如润滑油泵； 7）恢复起动准备状态。

5.2.3.3紧急停机

紧急停机是指在保护装置动作后，燃料供给被迅速切断的非正常停机。 紧急停机的要求： 紧急停机应由手动操作，也应能由保护装置自动执行。应迅速关闭燃料截止阀、燃料调节阀， 切断燃料供给。 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。

紧急停机是指在保护装置动作后，燃料供给被迅速切断的非正常停机。 紧急停机的要求： 一紧急停机应由手动操作，也应能由保护装置自动执行。应迅速关闭燃料截止阀、燃料调节阀， 切断燃料供给。 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

也可能需要操作放气系统，以释放储存的能量。 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，应采取措施防止其不经手动复 位就自动起动。

防止燃气轮机起动、运行及停机过程中出现的压

3.1.1燃气轮机转速/负荷控制通过燃料调节实现。 3.1.2在开始点火、运行、停机的整个运行过程中，燃气轮机控制系统应能稳定地控制供往燃 中的燃料。 3.1.3控制要求和保持设定值精度可随应用情况而变化

5.3.2.1在有差调节的情况下，根据燃气轮机所带负荷的类型调节其稳态转速不等率在额定转速2%～ 8%的范围内。根据该燃气轮机发电机组在电网中所处的角色（在负荷发生变化时，希望承担较多的变 化负荷则不等率取较小值，反之取较大值）设定稳态转速不等率，其取值范围为2%～5%。 5.3.2.2在有差调节模式下，发电机转速设定值应能在94%～107%额定转速之间任意设定。 5.3.2.3当驱动与电网同步的发电机时，燃气轮机控制与保护系统不仅具有一次调频的功能，还应具 有二次调频功能，以便在几台发电机组组成的孤立电网运行时，能接受电网管理系统EMS发出的功率 设定命令。 5.3.2.4燃气轮机发电机组控制系统应具有无差调节功能，以便在孤网运行的情况下，保证电网的频 密恒定

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），燃气轮机控制系统应 荷轴转速在一定范围内变化。转速范围可协商确定

转速调节系统能响应同期装置发出的转速调节指令，升高或降低燃气轮机组转速，达到同期转速 要求。

5.4.1转速控制系统的稳定性

.1然气轮机运行过程中，转速控制系统应能稳定地控制转速。 1.2以下两种情况，应认为驱动轴转速的控制系统是稳定的： 当单独运行的被驱动设备以持续负荷运行时，控制系统引起的燃气轮机转速的持续脉动，其 峰间幅度不超过0.12% 当并入大电网的被驱动设备在额定转速下运行时，控制系统引起的燃料输入持续脉动量所导 致的输出功率变化，其峰间幅度不超过额定输出功率的3%。

5.4.2温度控制系统的稳定性

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4.2.1当燃气轮机处于温度控制模式时，温度控制系统应能稳定地控制燃气轮机的排烟温度。 4.2.2因温度控制系统引起的燃气轮机燃料输入的持续脉动量所导致的输出功率变化，其峰间 超过额定输出功率的4%。

5.4.3电功率控制系统的稳定性

5.4.3.1对于发电用燃气轮机，当燃气轮机的电功率控制器在恒频母线上运行时，电功率控制系统应 能稳定地控制输出电功率。 5.4.3.2因电功率控制系统引起的燃料输入的持续脉动量所导致的输出功率变化，其峰间幅度不超过 额定输出功率的3%。

.4机械驱动控制系统自

5.4.4.1·对于驱动机械用的燃气轮机，机械驱动控制系统应能稳定地控制燃气轮机 进气温度。 5.4.4.2在稳定的负荷状态下，因机械驱动控制系统引起的燃气轮机燃料输入的持 输出功率变化，其峰间幅度不超过轴功率的3%

5.4.4.1对于驱动机械用的燃气轮机，机械驱动控制系统应能稳定地控制燃气轮机的转速或动力涡轮 进气温度。

5.4.5燃气轮机控制系统的稳定性

当被驱动设备及其相关联系统的某些装置超控时，将影响转速控制系统、温度控制系统、电功 系统和机械驱动控制系统的稳定性。

5.4.6瞬时超速限制

5.4.6.1除非与需方另有商定，转速控制系统应在瞬间甩额定负荷的情况下能防止燃气轮 转速。 5.4.6.2转速的瞬态过程不仅与调节器性能有关，也与燃气轮机的特性、转动惯量和瞬态负

5.4.7输出功率限制

除燃料调节阀外，燃料控制系统还应有一个单独的快速截止阀或切断阀，使其在停机时，切断供往 燃气轮机的燃料。在紧急停机的情况下，只有在转速降为零，并且有手动复位信号时该阀才有可能打开。 使用液体燃料的燃气轮机停机后，应使用排污阀和多重的截止阀，将燃油漏入燃气轮机内的程度减 到最小。 使用气体燃料的燃气轮机停机后，应使用合适的排空阀，以减少气体燃料漏至燃气轮机内的危险。

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驱动设备的最大安全极限，其主要功能是采取与调节器无关的措施来切断燃料。 在燃气轮机动力装置中，特别是在多轴的燃气轮机装置中，与其连接的设备在甩负荷时将承受很 大的加速度，在超速遮断装置遮断后，转速可能持续上升，此种情况下保护停机后，应保证燃气轮机 不需检修仍能正常运行，而且应同时保证通过电气、机械和液压等与其相连的辅助设备也能承受相应 的超速。 每一根独立的轴系都应设有超速保护装置，而且应与带有超速遮断的主调节器无关。 设计的装置应充许进行超速保护试验。 在热量或大容量的高压空气积存情况下，有必要附加超速保护，这种保护装置可采用例如排气阀或 负荷电阻的形式，它们可以由主调节器或超速遮断装置分别或同时控制。

6.1.3过低转速保护

燃气轮机应配备火气保护系统，当检测到可燃气体或有毒气体超标时，或检测到火灾时， 停机。应备有灭火和防止再次着火的措施，灭火剂的释放应考虑延时，以便操作人员撤离。燃 可燃气体或有毒气体超标而停机后，应自动开启箱体内通风风机。

6.1.6燃气轮机控制与保护系统故障

自燃气轮机控制与保护系统发生故障时，控制器与被控制设备应处于最安全可靠的状态

6.2.2保护项目和功能

主要保护项目和功能包括但不限于表2，供需双方可根据使用情况选择。

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表2保护项目和功能（续）

燃气轮机保护系统的作用是检测、报警、停机并显示相关信息，其配置包括为实现保护功能而设置 的一整套软/硬件系统以及音响报警系统等

报警和停机系统应设有音响装置。当出现报警并伴随有停机时，报警应在停机之前发出，以便采取

相应的措施。 配备报警、停机的通告系统，对报警与停机状态应有所区分。不宜配置常规光子牌报警装置，必要 燃气轮机控制系统输出。

7.1.1.1操作员站是操作人员对被控对象进行控制操作的工具和手段

操作员站的基本功能如下： 提供人机接口； 控制操作功能； 运行数据显示功能； 报警及报警处理功能； 记录功能（SOE、事故追忆、事件、操作等的记录）； 历史数据存储和查询功能。 7.1.1.2当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用相同控制系统时，其操作员站可与DCS操作员 站兼容。 7.1.1.3.当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用不同控制系统或机组无DCS系统时，操作员站 配置至少应包括： 两台操作员站； 台打印机。

7.1.2.1工程师站用于组态软件的维护和组态（控制逻辑、控制常数和画面）的修改。 7.1.2.2当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用相同控制系统时，其工程师站可与DCS工程师 站兼容。 7.1.2.3当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用不同控制系统或机组无DCS系统时灌溉水质标准，应单独配 置工程师站。 7.1.2.4工程师站或操作员站具有历史数据收集功能，起到历史记录站的作用。

7.1.2.1工程师站用于组态软件的维护和组态（控制逻辑、控制常数和画面）的修改。 7.1.2.2当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用相同控制系统时，其工程师站可与DCS工程师 站兼容。 7.1.2.3．当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用不同控制系统或机组无DCS系统时，应单独配 置工程师站。

控制室电子间的硬件达到工业2级； 工业现场环境的硬件达到工业3级。 柜具有良好的通风，可配置排气风扇或内部循环风扇。 作员站以及其他设备之间互联的预制电缆的防火要求（包括两端的接触件）应满足GB 2006的规定。

7.3.1燃气轮机控制与保护系统总电源装置（柜）应能接受两路电源，若需要设置自动切换装置，切 换时间应满足燃气轮机控制与保护系统安全运行的需要。 7.3.2当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用相同硬件配置时，电源可由DCS配电柜供给。建 议燃气轮机控制与保护系统的电源采用穴余配置，两路电源中应有一路来自交流不间断电源。 7.3.3燃气轮机控制与保护系统总电源应配置相应的穴余电源切换装置和回路保护装置，并合理分配 到机柜、操作员站和工程师站等。 7.3.4电子装置机柜内的馈电应分散配置，以获取更高的可靠性。 7.3.5对输入/输出（以下简称I/O）模件、处理器模件、通信模件等应提供穴余电源，任一通道电源 故障不应影响其他通道正常工作。 7.3.6任何一路电源故障，均不应导致燃气轮机控制与保护系统的任一部分失电。燃气轮机控制与保 护系统在任一路电源发生故障时都应能报警，并主动切换到另一路工作。 7.3.7燃气轮机控制与保护系统应在单点接地时可靠工作。

7.4.1控制器宜采用三穴余配置或者双穴余配置。 7.4.2一个控制器故障不影响燃气轮机控制与保护系统控制保护功能。 7.4.3控制器重新受电后，处理器应能自动恢复正常工作而无需人为干预。 7.4.4DCS/PLC处理器的处理能力应有40%以上的余量。

7.4.1控制器宜采用三穴余配置或者双穴余配置。 7.4.2一个控制器故障不影响燃气轮机控制与保护系统控制保护功能。 7.4.3控制器重新受电后，处理器应能自动恢复正常工作而无需人为干预。 7.4.4DCS/PLC处理器的处理能力应有40%以上的余量。

基坑支护标准规范范本7.4.1控制器宜采用三余配置或者双穴余配置。

7.5.1I/O类型包括

模拟量输入、模拟量输出； 脉冲量输入、脉冲量输出； 一开关量输入、开关量输出； 热电阻输入； 一热电偶输入； SOE卡。 7.5.2·燃气轮机控制与保护系统应设置和第三方之间数据通信的接口，以满足不同通信规约的数据 传递。 7.5.3燃气轮机控制与保护系统应设置和时间同步装置的接口，以实现系统校时的功能。 7.5.4当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统采用相同电子控制系统时，除特殊需要外，相互间数据 交换不宜采用硬接线的方式。 7.5.5当燃气轮机控制与保护系统和DCS系统之间通过各自的I/O模件以硬接线方式连接时，其两端 对接地或浮空的要求应相匹配，否则应采取电隔离措施。 7.5.6机柜内的I/O模件，应能带电插拔而不影响其他模件正常工作。 7.5.7I/O模件应有标明I/O状态和其他诊断报警的LED指示；热电偶、热电阻输入回路应具有断偶 和开路检测功能：开关量输入模件应有防抖滤波处理功能。