聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（Comprehensive Research Facility for Fusion Technology,CRAFT）是我國(guó)重大科學(xué)工程,建成后將成為目前國(guó)際磁約束聚變研究領(lǐng)域中參數(shù)最高、功能最完備的綜合性研究平臺(tái),大功率移能電阻是其失超保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。本文根據(jù)CRAFT大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)中最大2 H電感值,90 kA額定電流及10 kV額定電壓的大型超導(dǎo)磁體參數(shù),完成了失超保護(hù)系統(tǒng)GJ級(jí)移能電阻的設(shè)計(jì)、分析和研制。對(duì)比目前世界上其它大型超導(dǎo)聚變裝置失超保護(hù)系統(tǒng)中移能電阻,研制的移能電阻具有最高儲(chǔ)能密度、最低單位雜散電感,同時(shí)具有承載能量高、散熱性能強(qiáng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。本文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新性如下:基于電、磁、熱等多要素的綜合研究,應(yīng)用疊層式多模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路,提出了具有90 kA/10 kV電氣參數(shù)及300℃高溫抵抗力的移能電阻模塊矩陣式結(jié)構(gòu)。應(yīng)用反向疊層式電阻片的磁場(chǎng)互感優(yōu)化方法,結(jié)合高能量密度下散熱優(yōu)化方法和復(fù)雜結(jié)構(gòu)下空間磁場(chǎng)抵消方法,研究大電流變化率下的趨膚效應(yīng)抑制,并利用復(fù)雜磁場(chǎng)中移能電阻互感耦合作用,在保證移能電阻高能量密度基... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：168 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 可控磁約束核聚變
    1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)聚變裝置及CRAFT大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)聚變裝置
        1.2.2 CRAFT大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)
    1.3 CRAFT大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)失超保護(hù)
    1.4 相關(guān)聚變裝置及大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)移能電阻
        1.4.1 相關(guān)聚變裝置移能電阻
        1.4.2 CRAFT大型超導(dǎo)測(cè)試平臺(tái)移能電阻
    1.5 課題研究難點(diǎn)與意義
    1.6 研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 移能電阻總體方案設(shè)計(jì)及動(dòng)穩(wěn)定性分析
    2.1 移能電阻初步設(shè)計(jì)理論
        2.1.1 移能電阻模塊化分析
        2.1.2 移能電阻材料選型
        2.1.3 移能電阻動(dòng)穩(wěn)定性
        2.1.4 移能電阻熱分析
        2.1.5 移能電阻雜散電感
        2.1.6 多因素綜合考慮
    2.2 移能電阻整體結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)
        2.2.1 移能電阻初步結(jié)構(gòu)
        2.2.2 動(dòng)穩(wěn)定性分析研究
        2.2.3 動(dòng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    2.3 移能電阻優(yōu)化結(jié)構(gòu)研究
        2.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算與設(shè)計(jì)
        2.3.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)動(dòng)穩(wěn)定性分析及驗(yàn)證
    2.4 移能電阻優(yōu)化結(jié)構(gòu)對(duì)比
    2.5 本章小結(jié)
第3章 移能電阻散熱分析與優(yōu)化
    3.1 移能電阻冷卻方法比較
    3.2 移能電阻散熱性能研究
        3.2.1 移能電阻散熱性能分析
        3.2.2 連接不均流下移能電阻溫升
        3.2.3 渦流損耗下溫升影響
    3.3 移能電阻散熱研究分析與驗(yàn)證
        3.3.1 單移能電阻模塊散熱性能及驗(yàn)證
        3.3.2 移能電阻縮比堆棧散熱性能及驗(yàn)證
        3.3.3 移能電阻等比堆棧散熱計(jì)算與分析
    3.4 移能電阻優(yōu)化結(jié)構(gòu)散熱研究
        3.4.1 單移能電阻模塊散熱性能及驗(yàn)證
        3.4.2 移能電阻縮比堆棧散熱性能及驗(yàn)證
        3.4.3 等比三移能電阻模塊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.4 移能電阻整體散熱研究
    3.5 優(yōu)化前后移能電阻降溫對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 移能電阻雜散電感分析與優(yōu)化
    4.1 雜散電感對(duì)失超保護(hù)回路影響
        4.1.1 雜散電感對(duì)真空開(kāi)關(guān)影響
        4.1.2 雜散電感對(duì)人工過(guò)零回路影響
        4.1.3 雜散電感對(duì)爆炸開(kāi)關(guān)影響
    4.2 趨膚效應(yīng)下雜散電感分析
    4.3 單模塊雜散電感分析與優(yōu)化
        4.3.1 單移能電阻模塊雜散電感計(jì)算
        4.3.2 單模塊雜散電感優(yōu)化
        4.3.3 單模塊雜散電感驗(yàn)證
    4.4 移能電阻雜散電感整體分析與優(yōu)化
        4.4.1 等比系統(tǒng)整體雜散電感計(jì)算方法
        4.4.2 縮比堆棧雜散電感計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.3 整體移能電阻雜散電感
    4.5 移能電阻雜散電感優(yōu)化
        4.5.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)移能電阻模塊電感計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.2 三等比電阻模塊電感計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)縮比堆棧電感計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)的移能電阻雜散電感
    4.6 優(yōu)化結(jié)構(gòu)前后雜散電感對(duì)比分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 失超保護(hù)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與回路設(shè)計(jì)
    5.1 各聚變裝置失超保護(hù)方案
    5.2 回路換流技術(shù)分析與對(duì)比
    5.3 失超保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
        5.3.1 失超保護(hù)開(kāi)關(guān)各階段電流轉(zhuǎn)移分析
        5.3.2 失超保護(hù)系統(tǒng)總體方案及組成
    5.4 回路電流連接設(shè)計(jì)與分析
        5.4.1 大功率穩(wěn)態(tài)直流連接排
        5.4.2 非穩(wěn)態(tài)電流連接排
    5.5 失超保護(hù)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及回路參數(shù)研究
        5.5.1 失超保護(hù)系統(tǒng)整體物理結(jié)構(gòu)
        5.5.2 失超保護(hù)回路參數(shù)研究
        5.5.3 回路各時(shí)序雜散參數(shù)與其動(dòng)作影響
    5.6 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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