發(fā)布時(shí)間：2021-11-10 00:36

　　棒控電源是核電站反應(yīng)堆燃料棒的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電源,核電站內(nèi)的棒控電源柜通常與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相距較遠(yuǎn),通過電纜相連接。為了提高設(shè)備的集成度,棒控電源柜中多個(gè)直流斬波模塊共用一個(gè)整流模塊,這種設(shè)計(jì)大大增加了直流母線的長度。直流母線和電纜的分布電感和分布電容,會(huì)產(chǎn)生電壓過沖、增加開關(guān)損耗、產(chǎn)生高頻振蕩,并對(duì)電源控制產(chǎn)生巨大干擾。通過對(duì)電源電路的分析,計(jì)算直流母線的分布電感和電纜的分布電容,建立棒控電源系統(tǒng)PSIM仿真模型,得到了與樣機(jī)測(cè)試波形近似的仿真結(jié)果。然后提出了減小直流母線分布電感的優(yōu)化方法,經(jīng)理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證,可有效改善高頻振蕩和電壓過沖等問題,顯著提高電路性能指標(biāo)。 

【文章來源】：核技術(shù). 2020,43(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

負(fù)載電流時(shí)序波形

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源模塊主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。IGBT調(diào)制管VT1與續(xù)流二極管VD2構(gòu)成直流斬波電路，控制電路通過調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制信號(hào)（Pulse Width Modulation,PWM）的占空比控制輸出電流的大小。IGBT選通管VT2控制輸出電流的時(shí)序，當(dāng)VT2關(guān)斷時(shí)，VT1也同時(shí)關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈的電流VD1、濾波電容、VD2形成續(xù)流回路，線圈電感儲(chǔ)能反充給濾波電容，使線圈電流迅速下降。這不但加快了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)模式切換的速度，也大大縮短棒控電源的關(guān)斷保護(hù)時(shí)間。1.2 待解決問題

為了解決以上問題，本文首先對(duì)直流母線電纜進(jìn)行建模分析，提出了將單芯電纜拆分為多芯電纜來減小分布電感的方法，從而減小IGBT調(diào)制管電壓過沖和高頻振蕩的問題；然后分析了負(fù)載電纜分布電感和分布電容對(duì)輸出電流紋波的影響；最后通過電路建模，仿真驗(yàn)證了上述分析的正確性。圖4 負(fù)載電流波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]數(shù)字化棒控電源柜可靠性設(shè)計(jì)與分析[J]. 何佳佶,鄭杲,何正熙,黃可東,李國勇,許明周,李夢(mèng)書,劉依依,張蕓.  自動(dòng)化儀表. 2019(06)
[2]基于數(shù)字化控制的核電廠棒控電源柜研究與設(shè)計(jì)[J]. 許明周,黃可東,鄭杲,李國勇,李夢(mèng)書,何佳佶.  核動(dòng)力工程. 2019(01)
[3]脈沖放電回路電感的計(jì)算[J]. 劉云龍,尚紹環(huán),金大志.  太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于有限元分析的潛艇直流輸電線路電感計(jì)算[J]. 王琦,袁建生,趙啟明.  中國艦船研究. 2018(01)
[5]控制電纜產(chǎn)生分布電容的分析及處理[J]. 張宓,張憲發(fā),都優(yōu).  石油化工自動(dòng)化. 2017(05)
[6]基于有限元的單芯XLPE電纜電感計(jì)算研究[J]. 張琪,杜志葉,王振東,楊知非.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(03)
[7]大電感電力電纜設(shè)計(jì)[J]. 羅隆福,趙圣全,許加柱,魏磊磊,婁云鴿,陳海兵.  高電壓技術(shù). 2015(08)
[8]TMSR核功率控制系統(tǒng)的PID設(shè)計(jì)與仿真[J]. 汪全全,尹聰聰,孫雪靜,韓利峰,陳永忠,李勇平,劉衛(wèi).  核技術(shù). 2015(02)
[9]中壓岸電系統(tǒng)分布電容的估算[J]. 吳本祥,李紅江,羅寧昭.  艦船電子工程. 2014(11)
[10]基于IGBT的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源控制裝置[J]. 鄭杲,黃可東,余海濤,馬權(quán),金遠(yuǎn),田宇,李國勇.  核動(dòng)力工程. 2014(01)



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