托卡马克辅助加热系统高压电源若干关键技术研究

发布时间：2021-01-14 06:51

　　辅助加热是托卡马克装置实现等离子自持燃烧的必要手段,各种辅助加热方式均需要高压直流电源为其关键部件供电。辅助加热系统要求其高压电源具有电压高、容量大、精度高、纹波系数小、响应迅速等特点,电源性能对辅助加热系统的稳定可靠运行影响极大,因此对辅助加热系统特种高压电源技术开展研究具有重要意义。辅助加热系统高压电源的主要技术方案有两种：脉冲阶梯调制（Pulse Step Modulation, PSM）电源技术与逆变型高压电源技术,本文对这两种电源技术的电路拓扑与控制策略等若干关键问题进行了研究。本文研究了PSM高压电源的单级主变压器拓扑结构及系统绝缘。提出了将单级多绕组干式变压器向模块供电并实现电气隔离的主变压器系统拓扑结构应用于100kV PSM电源,以减小系统占用空间；研究了移相变压器绕组联结方式,通过主变压器一次侧绕组采用延边三角形移相,以实现多脉波整流,减小了输出纹波,而二次侧绕组全部采用Y型接法,降低了每相绕组电压：对变压器系统容量、绝缘等电气参数选择进行了计算。研究了PSM高压电源在工程建设中的绝缘技术,设计了100kV PSM绝缘安装支架及模块内部控制电路的隔离供电系统,并开展... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 辅助加热系统及其高压电源概述
    1.2 高压电源技术研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容
2 PSM高压电源的主电路拓扑及系统绝缘研究与设计
    2.1 概述
    2.2 主变压器拓扑结构研究与参数设计
    2.3 100 kV PSM电源绝缘研究及安装结构设计
    2.4 小结
3 PSM高压电源的软启动技术研究
    3.1 概述
    3.2 串电阻启动
    3.3 调压启动
    3.4 小结
4 逆变型高压电源电路拓扑研究
    4.1 概述
    4.2 直流升压变换电路占空比调制方式
    4.3 隔离升压变压器绕组联结方式
    4.4 直流升压变换电路工作过程分析
    4.5 小结
5 逆变型高压电源稳态输出电压及纹波控制研究
    5.1 概述
    5.2 直流升压电路的输出电压及纹波特性
    5.3 逆变型高压电源稳态输出电压及纹波控制策略
    5.4 200 kV逆变型高压电源稳态电压及纹波控制仿真
    5.5 样机实验
    5.6 小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表的论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PSM技术的70kV/90A高压脉冲电源的研制[J]. 徐伟东,陈文光,宣伟民,姚列英,王英翘.  电工技术学报. 2011(12)
[2]采用脉冲阶梯调制技术的50kV、100A直流高压电源设计[J]. 杨雷,傅鹏,刘小宁,潘圣民,蒋力,张秀青,李俊,茆华风,刘保华.  高电压技术. 2009(09)
[3]PSM高压脉冲电源单元研制[J]. 徐伟东,宣伟民,姚列英,王英翘,李飞镝.  高电压技术. 2009(06)
[4]基于PSM技术高压脉冲电源的模拟实验[J]. 徐伟东,宣伟民,姚列英,王英翘,王树锦.  电工技术学报. 2008(01)
[5]EAST中性束注入器加速极电源设计[J]. 王一农,杜世俊,刘小宁,李文生.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2005(10)

硕士论文
[1]基于PSM高压开关电源控制策略的研究[D]. 郝欣.合肥工业大学 2007
[2]基于PSM技术的EAST中性束注入器加速极高压电源设计[D]. 王一农.合肥工业大学 2005



本文编号：2976435