ALSTOM UT129C-1 | 汽轮机紧急跳闸输出模块 | EPIC II/III 高完整性保护接口

描述

关键技术规格

• 产品型号: UT129C-1
• 制造商: ALSTOM Power (now part of GE Steam Power)
• 所属系统: ALSTOM EPIC II / EPIC III 汽轮机数字电液控制系统（DEH/ETS）
• 模块类型: 安全型继电器输出卡（用于紧急跳闸系统 ETS）
• 输出通道数: 4 路独立常开（NO）触点（典型配置，可软件定义逻辑组合）
• 触点额定值:
  • 250 VAC / 2 A（阻性负载）
  • 125 VDC / 1 A（感性负载，如电磁阀线圈）
• 电气隔离: 通道间及通道对地 ≥ 1500 VAC（1 min）
• 诊断能力: 触点粘连检测、线圈开路/短路监测、模块健康状态LED指示
• 冗余支持: 支持1oo2（二选一）或2oo3（三取二）表决架构，与EPIC冗余CPU协同工作
• 工作温度范围: -10°C 至 +60°C（工业级控制柜环境）

功能定位与应用场景分析

ALSTOM UT129C-1 是汽轮机保护系统中“最后一米”的关键执行接口。它位于EPIC II/III控制逻辑与物理跳闸机构之间，承担将数字安全指令转化为可靠电气动作的职责。当系统检测到超速（>110%）、润滑油压低、轴向位移超限、真空低等危急信号时，UT129C-1 的继电器触点闭合，接通跳闸电磁阀线圈回路，释放高压抗燃油，触发主汽门和调节阀快速关闭，实现机械停机。

该模块的设计严格遵循“故障导向安全”（Fail-Safe）原则：任何内部故障（如电源中断、FPGA失效、通信丢失）均导致输出触点强制断开，确保跳闸回路处于“待触发”状态。其继电器采用银合金触点与磁吹灭弧结构，专为频繁操作或长期带电的感性负载优化，有效防止因触点熔焊导致的保护拒动——这是汽轮机安全系统的最高风险项。

典型应用场景包括：

• 场景一：300–1000 MW 燃煤/核电机组 EPIC II 系统，UT129C-1 驱动 AST（Automatic Stop Trip）电磁阀组，构成双通道 1oo2 跳闸架构，满足 IEEE C37.90 对保护系统的要求。
• 场景二：联合循环电厂余热锅炉汽轮机，用于触发 TTV（Trip Throttle Valve）关闭回路，与燃机保护系统联动实现快速停机。
• 场景三：EPIC I 系统延寿改造项目，替换老化的 UT129A/B 模块，恢复现代诊断与冗余能力，延长机组服役周期。
• 场景四：作为 OEM 标准配置，集成于新建工业透平保护柜中，满足出口项目对 SIL 3 文档与测试程序的要求。

质量标准与测试流程

在汽轮机保护领域，输出模块的隐性缺陷（如触点微熔、驱动电流不足、诊断失效）可能在年度跳闸测试中才暴露，带来重大运行风险。因此，我们对每一台 UT129C-1 执行基于真实工况的深度验证：

• 外观与清洁：检查继电器封装完整性、端子无腐蚀、PCB无助焊剂残留，确保长期电气可靠性。
• 带载通断测试：连接典型跳闸电磁阀（如 Moog D633 或 ASCO 8210G，线圈阻抗 ≈ 80 Ω），执行 200 次满负载通断循环，使用高速录波仪监测触点弹跳与电弧持续时间，确认无粘连趋势。
• 故障安全验证：切断模块供电或模拟 CPU 通信中断，验证所有输出触点在 ≤ 10 ms 内可靠释放。
• 诊断功能测试：人为制造线圈开路、短路及触点焊死状态，确认 EPIC 系统准确上报 “Channel Fault” 并记录事件日志。
• 质保承诺：仅通过全部带载操作、故障安全行为与诊断响应测试的模块方可出库，并提供 12 个月质保，覆盖触点粘连、驱动失效、诊断漏报等关键故障模式。

兼容性与升级路径

UT129C-1 的性能发挥高度依赖于 EPIC 系统版本、跳闸回路设计及负载特性。为避免现场出现“跳闸指令发出但阀门未动作”、“定期测试失败”或“误报警”等问题，请务必核对以下关键信息：

• 硬件平台：适用于 EPIC II（硬件版本 Rev C 及以上）和 EPIC III；EPIC I 系统需确认机架背板兼容性（部分早期底板不支持 C 型模块引脚定义）。
• 负载匹配：跳闸电磁阀线圈直流电阻建议在 50–200 Ω 范围内；若阻抗过低（<30 Ω），可能导致驱动电流超限；过高（>300 Ω）则可能无法可靠吸合。
• 端子与接线：必须使用 ALSTOM 原厂端子模块（如 UT-TB129），其内置测试插孔支持在线回路验证，第三方端子可能缺失诊断回路。