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