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本论文着重研究了燃气轮机控制及保护系统的原理。
燃气轮机控制盘简称轮控盘是燃气轮机的控制中心,燃机的启动、停机、转速、温度控制及超速、超温、超振、熄火等保护均由轮控盘自动完成。随着电子技术的发展,从最初(1968年)采用分立元件的数字、模拟电路、继电器触点逻辑电路、操作界面采用电气开关的MARKⅠ,发展到1993年采用微处理器、操作界面采用电脑的MARKⅤ。
燃气轮机控制程序称为CSP(主控顺控程序—ControlSequenceProgram)。包括主控算法、顺控逻辑和保护功能的CSP程序采用的继电器语言以梯形图形式和大程序块语言这两种语言编写。
主控程序包括起动控制、加速控制、转速控制、温度控制、停机控制和手动控制,此外控制算法还包括IGV(进口可转导叶)的控制。燃机的起动过程是在程序控制系统和起动控制系统共同作用下完成的。转速控制系统有有差转速控制方式和无差转速控制方式二种算法,可根据需要分别选用。加速控制系统是将转子角加速度信号与给定值比较,若角加速度实测值超过了给定值,则减小加速控制FSR值FSRACC,以减小角加速度,直到该值≤给定值为止,若角加速度值小于给定值,则不断增大FSRACC,以此使加速控制系统自动退出控制。温度控制是根据轮机排气温度与温控基准比较的结果去改变FSRT-温度控制FSR。停机控制分正常停机和紧急停机。手动控制是操作者可以通过操作接口手动控制FSR。
顺控系统包括起动控制和停机控制的逻辑。
保护系统包括五项主要保护:超速保护、超温保护、振动保护、熄火保护、燃烧监测保护和一系列其它保护功能如:起动失效保护、火灾监测系统、电源和接地监测、轮间温度保护、不同期保护、润滑油系统温度压力监测、其它各种管路系统参数的监测等等。