【摘要】：本課題從能源危機的大背景核聚變能源領域的發(fā)展出發(fā),介紹了超導托卡馬克裝置EAST,闡述了EAST快控電源所起到的重要作用。而由于其輸出功率巨大,能夠輸出數(shù)千伏高電壓和數(shù)千安培高電流,其絕緣問題非常重要,本課題即是針對EAST快控電源輸出母線進行的絕緣監(jiān)測研究,適用于高速高壓交流的工作環(huán)境。本文從多電平逆變技術入手,詳細介紹了EAST快控電源系統(tǒng)的工作原理、結構拓撲、移相控制和輸出特性,分析了其輸出母線作為絕緣監(jiān)測對象的特殊性。繼而分析了當前絕緣監(jiān)測技術在直流領域內的應用情況,闡述了直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測原理,由此推導出適用于EAST快控電源的高壓高速交流絕緣監(jiān)測技術。本文對高壓高速交流絕緣監(jiān)測裝置的軟硬件設計進行了詳細的描述,并且敘述了研究過程中遇到的問題,以及解決問題造成的版本更新內容。文章就搭建的仿真平臺模擬不同條件下的仿真實驗,分析仿真波形,進行實驗驗證,證明了本設計對EAST快控電源進行絕緣監(jiān)測的可行性,以及對高壓高速交流環(huán)境的適用性。文章最后對本文進行了總結,并選定了下一步的工作方向。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學碩士研究生學位論文形磁場裝置[5]。上個世紀，為了爭相引領受控熱核聚變領域，各國紛紛加入托卡馬克裝置研究的大軍，，在控制高溫等離子體的穩(wěn)定度以及提高核聚變發(fā)生率方面獲得了實質性的進展。我國在核聚變領域的起步較晚，從早期的小型托卡馬克裝置 CT-6 到中型托卡馬克裝置 KT-5、HT-6B 等，不斷的摸索過程中也積累了大量的經(jīng)驗。90 年代開始，我國陸續(xù)開展了對大中型托卡馬克裝置的探索，如 HL_1M 裝置、HT-7 裝置，都取得了重大突破，極大提高了我國托卡馬克裝置的研究水平。

圖 1.2 EAST 托卡馬克實驗裝置Fig1.2 EAST Tokamak experimental device.2 EAST 快控電源系統(tǒng)及其絕緣監(jiān)察.2.1 EAST 快控電源系統(tǒng)EAST 作為世界首個全超導托卡馬克，被譽為 “東方超環(huán)”，其實驗目標夠實現(xiàn) 1 兆安電流、1000 秒放電、1 億度高參數(shù)等離子體的穩(wěn)定運行，為 IT中國未來進行獨立設計建設運行聚變堆奠定堅實的基礎，為有朝一日實現(xiàn)穩(wěn)效運行的核聚變，造福全世界人類做出貢獻。EAST 裝置的主機是一個軸對環(huán)形系統(tǒng)，主要由極向磁場、環(huán)向磁場、真空室及其內部構件、冷屏和外真瓦構成，聚變反應時需要通過對環(huán)向磁場和極向磁場的綜合控制來約束等離在反應堆中的位置[6][7][8]。而為了增強磁場對等離子體的約束能力，托卡馬克需要增大等離子體壓強和磁場能量密度的比值，現(xiàn)在的技術主要采用拉長等體 D 型截面形成偏濾器。實驗表明，雖然高拉長比的等離子體能夠有效地加
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TL631.24

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本文編號：2670752