中华人民共和国机械行业标准 JB/T5884—1991 燃气轮机控制与保护系统 1主题内容与适用范围 本标准规定了燃气轮机控制与保护系统的基本要求和选用依据。 本标准适用于发电和工业驱动用的开式、闭式和半闭式循环的燃气轮机控制与保护。 如有特殊需要，经合同双方商定，在合同中可对某些要求进行增、删。 2引用标准 GB2900.47电工名词术语 燃气轮机 JB4399燃气轮机—采购 3控制系统 3.1控制功能 3.1.1起动 燃气轮机起动控制系统包括有手动、半自动和自动三种方式。 a.手动起动要求操作者手动操作起动辅助装置，并逐步完成燃气轮机盘车、清吹、点火、暖机等程 序，使转子加速到调速器的最小整定转速。对带发电机的机组，还应作好同步准备。 b.半自动程序起动可用手动起动辅助装置，操作者应通过一次操作使燃气轮机进入全套的起动控 制程序，使转子加速到调速器的最小整定转速。对带发电机的机组，还应作好同步准备。 C．自动程序起动仅需操作者通过一次操作就能完成起动辅助装置，并使燃气轮机进入全套的起动 程序，使转子加速到调速器的最小整定转速。对带发电机的机组，还应作好同步准备。 d起动控制系统应有自动清吹时间，其时间长到足以使燃气轮机在点火前将进气道至排气道（包括 烟道）中任何可燃物予以排除，并可根据所用燃料和用途的情况，增加必要的预防措施。 3.1.2加负荷 可以手动、半自动或全自动地给燃气轮机逐渐加负荷，直至达到规定的功率。自动加负荷紧接着起动 程序完成后进行，而不需要再单独进行操作。 在手动、半自动和全自动加负荷时，均可在一些预定负荷下停留一段时间以达到暖机的要求。根据应 用的需要，可规定在正常或应急情况下加负荷时间和加负荷速率。 3.1.3停机 停机可以包括正常和应急两种。应考虑燃气轮机控制系统与被驱动设备间的关系。除另有规定外，为 了防止电机倒拖或气体倒流，停机时自动装置应自动将被驱动装置与其相连的系统脱开。必要时，可操作 放气系统，释放储存的能量。 a。正常停机应根据特定的机械装置和用途要求编制程序，然后按程序安全地进行停机。可用手动、 半自动和全自动操作方式操作，并应有重新起动的手段。 b，应急停机必须能手动操作，同时能由保护装置自动停机。两种方式均能迅速关闭燃料截止阀，切 断对燃气轮机的燃料供应，实施紧急停机程序。在停机后，故障未经排除之前，应不能重新起动。 3.2燃料控制 机械电子工业部199110-24批准 1992-10-01实施 6 JB/T 58841991 从开始点火到最大工况，以及加速和减速的整个运行过程中，都应控制燃气轮机燃料的供给。 控制要求和保持整定值精度随应用情况而定，应在合同中详细规定。 3.2.1稳态转速调节 有差调节的稳态转速不等率应能在额定转速的2%～6%范围内调整。 3.2.2恒速 对于恒速运行的燃气轮机（特别是驱动发电机的必须装有检输出轴的转速调节器，其燃气轮机空 载转速应能在95%～106%的额定转速范围内调整。如果用户另有要求，可与制造厂协商。 当发电机并网运行时，燃气轮机的转速调节器应在用户规定的时间内将最大额定输出功率减少到零， 以便与其它并联运行机组的调节器协调一致。 3.2.3变速 对需要在一定转速范围内运行的燃气轮机（如机械驱动），应提供相应的控制装置，改变空载转速的给 定值。转速范围可协商确定。 3.2.4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。 3.3性能要求 3.3.1迟缓率（死区） 在额定转速和输出功率不超过最大输出功率时，迟缓率不应超过额定转速的0.1%。但对发电用的大 功率燃气轮机，希望其迟缓率更窄。 3.3.2潮移 任何控制方式的漂移限制值须经制造广和用户双方同意。 3.3.3调速系统的稳定性 3.3.3.1燃气轮机运行在空载与最大负荷之间。调速系统和燃料控制系统应能稳定地控制： 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入燃气轮机的燃料输入量。 在某些情况下，可同时控制上述a、b两项。也要求运行稳定。 3.3.3.2在下列情况下，调速系统和燃料控制系统认为是稳定的。 a，当被驱动设备在持续负荷下运行，而由调速系统和燃料控制系统引起的燃气轮机转速的持续波 动幅度不超过额定转速的士0.12%，数字控制系统应不超过士0.06%或更低。 b.当被驱动设备以额定转速运行并与恒转速的其它被驱动设备并联运行时，由调速系统和燃料控 制系统所引起的燃料输入量持续波动导致的输出功率值的变化不超过额定输出功率的士2%，数字控制系 统应不超过士1.5%。 3.3.4温度控制系统的稳定性 燃气轮机在当时环境下按整定的温度控制限值运行时，温度控制系统和燃料控制系统应能稳定地控 制燃气轮机的温度。 超温保护或温度控制系统和燃料控制系统所引起的燃料输入量持续波动不会使输出功率值的峰-一峰 值变化超过额定输出功率6%即认为该系统稳定。数字控制系统可使其峰一峰值不超过4%。 3.3.5功率控制系统的稳定性 对于发电用的燃气轮机，当燃气轮机的电功率控制器是在恒频母线上处于功率控制运行时，功率控制 和燃料控制系统应能稳定地控制功率负荷。 功率控制和燃料控制所引起的燃料输入量持续波动不会使输出功率值的峰一峰值变化超过额定输出 功率的4%，则可认为系统稳定。数字控制系统可使其峰一峰值不超过3%。 3.3.6机械驱动控制系统的稳定性 对宇机械驱动用的燃气轮机，燃料控制系统应能稳定地控制燃气轮机的输出功率。 7 JB/T5884—1991 超过额定输出功率的4%，则可认为系统稳定。数字控制系统可使其峰一峰值不超过3%。 3.3.7整个系统的稳定性 在某些燃气轮机所驱动的设备及与其相关连的系统如受到越限影响时，上述的稳定性准则可能达不 到。 3.3.8 瞬时的超速限制 除非与用户另有商定外，调速系统应在瞬间用额定负荷的情况下能防止正燃气轮机到达遮断转速。 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，转动惯量和瞬态负荷有关。 3.3.9输出功率限制 把燃气发生器的转速作为控制参量的其它方法。 3.4布线 为了减少运行中的故障，应考虑布线方法。包括线路的敷设、屏蔽、机械温度增高、振动、控制器间距 离，测量仪表，电源线及端子连接，端子和导线标记以及电路的保护等。 4保护系统 4.1保护要求 4.1.1燃料切断 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，直到点火条件全部满足时方可打开。 应通过采用排泄阀和多重的载止阀，在燃气轮机停机后，使燃油漏入燃气轮机内的程度减到最小。 当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。 4.1.2超速保护 应配备超速遮断装，应能在突然甩负荷情况下，保证瞬时转速不超过轴系或其它被驱动设备的最大 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。在超速装置遮断后，转速可能继续上开。此时，燃气轮机应不需检修仍能正常带运行。而且必须同 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。 设计的装置应允许进行超速保护装置试验。 在热量或大容的高压空气积存情况下，有必要附加超速保护，而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。 4.1.3过低转速保护 燃气轮机或被驱动负荷存在过低转速限制情况下，应考虑过低转速保护。 4.1.4防火保护 应备有火灾检测，并要有灭火和防止再次着火的措施。当检测到火灾时，应有报警装置和停机措施，还 应考感延时释放灭火剂。便于操作人员撤离。 4.1.5熄火 在熄火的情况下，提供切断燃料的手段，以达到安全目的。 4.1.6控制发生故障 当控制系统发生故障时，控制器与被控制设备应处于最安全可靠的工作状态。 4.2报警和停机系统 保护系统应对可能引起燃气轮机或缩短寿命的参数进行监测、报警、停机和显示。典型的要求如表1 8