M701F燃气轮机机组保护系统

M701F燃气轮机机组保护系统正常停机正常停机过程满足以下条件之一，即发出停机指令A、机组发出RB命令，并且不处于MD3模式B、GTCOOLINGSTOPC、正常停机命令发出，并且STSHUTDOWNSTART取非当停机令发出，负荷<50％或热应力比较大，并且没有RB命令时，保持该负荷。正常停机当发出停机指令后，GT侧主燃料量开始减少，而值班燃料量开始增加；IGV开始关闭。负荷4.5%/min的速率开始下降，当下降到负荷的50％时，IGV完全关闭，HP/IPCV以很快的速度关闭，LPCV也很快关到30％，以保证有足够的蒸汽对汽机进行冷却直到负荷降为0，同时旁路阀打开，进入“压力控制模式”。当HP/IPCV关闭，负荷一直下降到5％时，机组解列。燃机空载继续维持3000rpm冷却5分钟后，燃料截止阀关闭，压力控制阀和流量控制阀关闭，同时HP/IP/LPSV关闭，切断冷却蒸汽，燃机的HP/MP/LP防喘放气阀打开，转速下降直到0。

检修停机保护跳机

检修停机条件A．检修停机的命令发出B．处于MD3模式C．STSHUTDOWNSTART取非

这三个条件满足后，开始检修停机。

保护跳机条件：A．前面所述的各种保护跳机B．L4＝0 C．不属于正常停机和检修停机，或N52GTD断路器没有延时开

产生跳机命令后，如跳闸油压低（GT512-DIL）产生的TRIP命令，发送至各逻辑页。保护措施等级分为4个等级：报警、RUNBACK、自动停机、保护遮断。报警压力监测GM010-015温度监视GM022A-040A，061,包括汽机叶片通道温度监视GM040-060轴振GM070-SM071报警轴承润滑油温高GM026

推力轴承和支撑轴承的油温>60℃，会发出报警。回油温度>77℃，报警。应检查进油和回油温度，若进油温度高，则检测滑油箱的加热器是否异常启动，或冷却装置是否异常。若回油温度高，并且进回油温差>35℃，则要判断轴承是否损坏。若已损坏，应手动停机。轴承金属温度高GM027

轴承金属温度>107℃，报警。推力轴承分发电机和透平侧。支撑轴承上有两个温度测点。滑油温度低

滑油温度<15℃，报警。并自动启动加热器。自动减负荷燃烧室压力波动大

快速RB发电机静子线圈温度高GT660

若发电机所带的负荷>50％，当静子线圈温度>150℃(GM-034)，经过6选3后，发“GEN.STATORWINDINGTEMPHIRUNBACK”指令。中等速度RB。燃气压力低GT605快速RB循环水泵异常

快速RB自动减负荷BPT偏差大

正常的速度RBBPT偏差变化趋势大

正常的速度RB燃气温度异常GT605正常的速度RB操作员发出减负荷命令HRSG异常V-FastRBCPMF波动高V-FastRBCWP跳机V-FastRB燃气压力低V-FastRB自动停机若减负荷后警报仍未消除，机组自动停机BPT偏差及相邻BPT偏差大BPT及相邻BPT偏差变化趋势大

相邻BPT偏差及变化率不会引起跳机，只会产生自动停机指令。但是它是BPT偏差大跳机的一个条件。发电机线圈温度高

若发电机所带的负荷<50％，或者当自动减负荷5分钟后温度仍然>150℃，则发出“自动停机”指令。燃气温度异常跳机三菱单元机组联锁保护系统的主要功能是监视设备的运行状态，保证电厂的安全。手动跳机当运行人员在操作台上按下EMERGSTOP按钮时，在TPS硬件系统中产生一个H-86EST信号。同时会将该跳机信号送至TPS的软件系统中。超速跳机

超速保护跳机分成两个层次：主保护和备用保护两部分。跳机主保护：

测点在汽机侧，推力轴承附近。转速信号直接进入TPS硬件系统的EOST模块，当转数>110％时，经过三选二后，产生硬件跳机信号H-86EOST。同时信号进入TPS软件系统，产生ELECTRICALOVERSPEEDTRIP条件信号。备用保护：

测点在燃机侧，转速信号先进入TCS硬件系统中的EOST，再进入TPS硬件。当转数>111％时，产生跳机信号H-86EOST-BK。同时，该转速信号也被送入TCS、TPS的软件系统进行软件触发。跳机跳闸油压力低在满足的下列条件时：L4＝1；燃料已供应；机组不处于高盘状态；HN-86GT（HARDRELAY-GASTURBINETRIPNOT）＝1当检测到跳闸油压力<6.9±0.3MPa时，在TPS中会产生硬件跳机信号。同时将该信号送至TCS系统中。排气温度高排气温度控制偏差高叶片通道温度高跳机实际测量的排气温度与温控线进行比较，如果两者偏差>45℃，就发出“控制偏差高”的跳机信号。温控线根据机组的状态，如是基本负荷还是尖峰负荷，而有所调整。三菱机组使用了两条温控线，叶片通道温度温控线BPT和排气温度温控线EXH。两者的关系是：BPT=EXH+BIAS。透平入口温度T3*由T4*计算得出，T4*直接反映T3*，为了防止透平超温，当排气温度>620℃时，发出“EXH.GASTEMP.HIGHTRIP”跳机信号；当叶片通道温度>680℃时，发出“BPTCONTROLDEVIATIONHIGHTRIP”跳机信号。跳机为了提高可靠性，使用了两组测点。一个是“叶片通道温度BPT”，一个是“排气温度EXH”。前者在末级叶片出口，响应比较快。后者在排气烟道下游，混合良好，测得的平均值比较准确。叶片通道温度偏差大叶片通道温度偏差大跳机的条件是：该热电偶测得的叶片通道温度偏差①大，与该热电偶相邻的另外两支热偶测得的叶片通道温度偏差②和相邻热偶叶片通道温度偏差变化率③

至少有一个超过设定值，并且还要有叶片通道温度偏差大报警指令时，才会发出“叶片通道温度偏差大跳机”指令。跳机以＃1热偶为例

叶片通道温度偏差①的上限值和下限值根据燃气轮机机组发电机输出功率经过函数变换后得出。

相邻两个叶片通道温度偏差②是定值，但要根据机组是否采用了“BPTSPREADNARROWMODE”模式而有所变化。

相邻热电偶叶片通道温度偏差变化率③的算法

将＃2热偶与20只热偶的简单值相减，其差值经过MAV模块。该模块的输出值减去前一分钟的值就得到＃2热偶的变化率。

跳机若该值超出了允许的变化范围，就发出“No.2BPTTRENDCHANGELARGEAUTOSTOP(NEXT)”信号送至DIL-140。允许变化范围的高低值是根据叶片通道温度变化率的平均值经过函数变化获得。计算变化率平均值：将20个值相加除以20。当热偶故障时，输入的信号经过INA2模块的检测后会输入一个BLADEPATHTEMPRANGEOVER的信号，送入DSG-110作为切换条件，将简单平均后的值作为该热偶的输出。跳机跳机滑油压力低

当滑油压力降低到0.135MPa时，发出硬件跳机指令H-86LOPRS，并将该信号输入TPP软件系统触发软件跳机指令。同时事故滑油泵（EOP）启动维持油压便于安全停机。滑油温度高

当温度>60℃时，产生报警信号。

当温度>65℃时，产生跳机信号。排气压力高

当排气压力高于5.5kpa时，产生跳机信号。燃机排气压力过高会对排气烟道产生损坏。如果高温烟气进入排气段的轴承箱会使滑油品质恶化。跳机轴向位移过大当轴向位移过大时，会发出“推力轴承磨损”跳机指令。汽轮机排气温度高当汽轮机排气温度>120℃时，产生跳机信号。防止由于蒸汽流量过小而产生过热，保护凝汽器的膨胀节。凝汽器真空低当凝汽器真空压力低于-74KPa时，跳机。跳机燃气压力低当GasOn＝1，燃气压力<2.7MPa时，在TPS软件系统中产生“FUELGASSUPPLYPRESS.LOWTRIP”的跳机信号。要满足GasOn＝1，必须有：L4＝1，EMERGENCYOIL(GAS)SVREQUEST＝1，GTEMERGENCYINTERMEDIATEOILPRESS合适，FUELGASSHUTOFFVALVEOPEN，FUELGASVENTVALVECLOSE。跳机转子振动大一套9F联合循环共有8个支撑轴承，每个轴承上安装着两组振动探头，分别监测X、Y方向上的振动。振动的监视属于TSI系统。轴承振动变化率高（X/Y方向有一个）会发出报警。当XY方向上的轴振监视器工作正常时，XY方向上若都检测到轴振高（轴振>0.2mm），则延时3s后发出跳机指令；当XY方向上的轴振监视器有一个故障时，假设是X方向上的异常，Y方向上正常时，当检测到Y方向上的振动高高时，延时3s发出跳机指令。若两个轴振监视器同时故障，在TPS系统中不会产生跳机信号。当轴振监视器检测到轴振高时，会产生轴振高的报警信号进入TCS。跳机熄火保护＃18、＃19火焰筒上各安装了两个火焰检测器。1、启动过程

启动过程中，在点火期间必须监视燃烧室是否点燃。在机组点火程序触发后，若＃18、＃19火焰筒的两个火检都检测到着火，就认为点火成功，允许启动程序继续进行。若点火一分钟后火检检测不到火焰，则发出信号切断燃料，启动程序中止。以＃18火焰筒为例，当燃料已经供应，还没达到额定转速，或者达到额定转速但发电机出口开关还没有闭合的情况下，若安装在＃18火焰筒上的两个火检都检测不到火焰时，发出“火焰失去”跳机指令；＃19火焰筒上的两个火检都检测不到火焰时，也发出“火焰失去”跳机指令。跳机在启动过程中，火检有可能发生故障。若还没有达到额定转速，火焰熄灭时，仍显示有火。对于这种情况，9F机组也有判断方法（TCS-GF004）。将燃机转速与稍前一点的转速减去90后的速度进行比较，若两者的差值>0，说明转速开始下降，即判断火焰失去。2、运转期间当达到额定转速，发电机出口开关闭合，根据功率不平衡方法判断火焰是否失去。当根据汽轮机中压蒸汽入口压力换算出来的功率输出比实际发电机功率输出高出13%时,发出“火焰失去”跳机指令。跳机跳机高中低防喘放气阀异常燃机在刚启动时，防喘放气阀应打开防止喘振发生。中压阀在2815rpm时关闭，低压阀在2815rpm时关闭，高压阀在启动过程中一直关闭。停机时，三只阀门都要打开。两个联锁条件，一个关联锁信号（DIL-253），一个开联锁信号（DIL-250）。开联锁的条件是：L4为1，转速n<2815rpm关联锁的条件：

L4为1，转速n达到联锁转速或者额定转速。跳机启动过程：高压阀在启动过程中一直关闭。若启动过程中检测到高压阀打开，会发出高压防喘放气阀不正常开的跳机信号。中压阀在启动时是打开状态，达到联锁转速（2815rpm）时应关闭。若在已达到额定转速，或者达到联锁转速20s后，检测到中压阀没有正常关闭，则发出中压防喘放气阀不正常开的跳机信号。低压阀在启动中达到联锁转速（2815rpm）时应关闭。若达到联锁转速，并检测到低压阀没有正常关闭，则发出低压防喘放气阀不正常开的跳机信号。跳机运行过程中，三只阀门应一直关闭。若系统检测到三只阀门有打开的信号，则会发出不正常开的跳机信号。停机过程：中低压阀在停机过程中应打开。若在开联锁的情况下，若检测到阀门没打开，延时1s后，发出阀门不正常关的跳机信号。跳机燃机间有漏气当位于现场的燃气监测器检测到有漏气时，经过三选二会发出“燃机间漏气”的跳机指令。燃烧室压力波动大该压力波动由CPFM装置检测，防止燃烧不稳定造成燃烧器损坏，保护透平。当CPFM检测到压力波动大时，即送入TPS中，发出“燃烧室压力波动大”跳机指令。启动装置异常当TCS中SFC的启动要求发出10s后，若SFC并没有处于操作状态，则会发出“启动装置异常”跳机指令。跳机TCS硬件故障当TCS系统检测到硬件故障时，会将该信号送入TPS，发出“TCS硬件故障”的跳机指令。TCS软件故障当TCS软件系统检测到故障时，也会将该信号送入TPS，发出“透平控制器故障”的跳机指令。汽包水位不正常当DCS系统检测到余热锅炉的汽包水位不正常时，发出“汽包水位不正常”跳机指令。跳