ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究

发布时间：2024-01-31 22:15

　　随着社会经济的高速发展,能源问题显得越来越突出,新能源成为全球能源转型的必然选择。核聚变能是一种清洁(无核污染)、用之不竭的新能源,国际热核聚变实验堆(ITER)计划就是人类为探索核聚变能和平利用的国际大科学工程。ITER磁体电源系统包括脉冲功率电网(PPEN)和稳态功率电网(SSEN)两部分。PPEN变压器作为脉冲功率电网的主设备之一,是保障其它电气设备安全运行的第一道屏障,是确保电网供电安全的关键设备。PPEN变压器电磁设计的合理性、绝缘材料选择和绝缘结构设计的合理性将直接关系到其运行性能。为此,本文主要研究PPEN变压器的电磁特性、绝缘特性和热学性能的计算模型,提出其电气绝缘与热学性能的计算方法,以确保其可以满足脉冲负载的电压耐受需求以及ITER核聚变装置实现等离子体反应的电流和电压需求。论文针对PPEN变压器的负荷特性及使用条件,建立了铁芯和绕组的电磁计算模型,推导了 PPEN变压器的空载损耗及负载损耗的计算方法;基于仿真软件MagNet,提出了采用有限元法对PPEN变压器中的漏磁场进行建模与仿真的方法,得到了变压器的漏磁密分布情况,验证了 PPEN变压器结构设计及电磁分布的合...

【文章页数】：122 页

【部分图文】：

图１．１核聚变反应原理示意图??１．１．１?ＩＴＥＲ计划概述??

?第１章绪论???第１章绪论??１．１研究背景及意义??人类发展需要源源不断的能源，而化石能源不可再生。根据１９９８年世界能源委员会发??表的统计数据，按１９９８年世界能源消耗量计算，已探明的可用化石能源全球储量可供全人??类使用的年限为：石油可用５０年、天然气可用７０年、煤炭可....

图１．３?ＩＴＥＲ核聚变装置构造图??ＩＴＥＲ计划为核聚变领域的最高技术要求，我国能够平等参与说明我国在核聚变领域某??些方面己经取得突破性进展

?第１章绪论???ＩＰｗ??图１．３?ＩＴＥＲ核聚变装置构造图??ＩＴＥＲ计划为核聚变领域的最高技术要求，我国能够平等参与说明我国在核聚变领域某??些方面己经取得突破性进展。同时，ＩＴＥＲ计划属于最高等级的国际合作项目，对项目管理??和设备质量的要求都是极高标准，这与国内的一般交....

图１．４?ＩＴＥＲ电源系统平面布置图??３??

?第１章绪论???ＩＰｗ??图１．３?ＩＴＥＲ核聚变装置构造图??ＩＴＥＲ计划为核聚变领域的最高技术要求，我国能够平等参与说明我国在核聚变领域某??些方面己经取得突破性进展。同时，ＩＴＥＲ计划属于最高等级的国际合作项目，对项目管理??和设备质量的要求都是极高标准，这与国内的一般交....

图１．６?ＩＴＥＲ电源及供电系统２３００ＭＶＡ??

?第１章绪论???图１．６?ＩＴＥＲ电源及供电系统２３００ＭＶＡ??１．１．３脉冲功率电站（ＰＰＥＮ）??ＩＴＥＲ核聚变装置采用４００ｋＶ高压变电站方式提供电力，分为ＰＰＥＮ?（脉冲功率电站）??和ＳＳＥＮ?（稳态功率电网）两部分。ＰＰＥＮ为ＩＴＥＲ核聚变装置在不同的运行模式下，....

本文编号：3891636