隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源問題顯得越來越突出,新能源成為全球能源轉(zhuǎn)型的必然選擇。核聚變能是一種清潔(無核污染)、用之不竭的新能源,國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃就是人類為探索核聚變能和平利用的國(guó)際大科學(xué)工程。ITER磁體電源系統(tǒng)包括脈沖功率電網(wǎng)(PPEN)和穩(wěn)態(tài)功率電網(wǎng)(SSEN)兩部分。PPEN變壓器作為脈沖功率電網(wǎng)的主設(shè)備之一,是保障其它電氣設(shè)備安全運(yùn)行的第一道屏障,是確保電網(wǎng)供電安全的關(guān)鍵設(shè)備。PPEN變壓器電磁設(shè)計(jì)的合理性、絕緣材料選擇和絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性將直接關(guān)系到其運(yùn)行性能。為此,本文主要研究PPEN變壓器的電磁特性、絕緣特性和熱學(xué)性能的計(jì)算模型,提出其電氣絕緣與熱學(xué)性能的計(jì)算方法,以確保其可以滿足脈沖負(fù)載的電壓耐受需求以及ITER核聚變裝置實(shí)現(xiàn)等離子體反應(yīng)的電流和電壓需求。論文針對(duì)PPEN變壓器的負(fù)荷特性及使用條件,建立了鐵芯和繞組的電磁計(jì)算模型,推導(dǎo)了 PPEN變壓器的空載損耗及負(fù)載損耗的計(jì)算方法;基于仿真軟件MagNet,提出了采用有限元法對(duì)PPEN變壓器中的漏磁場(chǎng)進(jìn)行建模與仿真的方法,得到了變壓器的漏磁密分布情況,驗(yàn)證了 PPEN變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電磁分布的合...

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圖１．１核聚變反應(yīng)原理示意圖??１．１．１?ＩＴＥＲ計(jì)劃概述??

?第１章緒論???第１章緒論??１．１研究背景及意義??人類發(fā)展需要源源不斷的能源，而化石能源不可再生。根據(jù)１９９８年世界能源委員會(huì)發(fā)??表的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，按１９９８年世界能源消耗量計(jì)算，已探明的可用化石能源全球儲(chǔ)量可供全人??類使用的年限為：石油可用５０年、天然氣可用７０年、煤炭可....

圖１．３?ＩＴＥＲ核聚變裝置構(gòu)造圖??ＩＴＥＲ計(jì)劃為核聚變領(lǐng)域的最高技術(shù)要求，我國(guó)能夠平等參與說明我國(guó)在核聚變領(lǐng)域某??些方面己經(jīng)取得突破性進(jìn)展

?第１章緒論???ＩＰｗ??圖１．３?ＩＴＥＲ核聚變裝置構(gòu)造圖??ＩＴＥＲ計(jì)劃為核聚變領(lǐng)域的最高技術(shù)要求，我國(guó)能夠平等參與說明我國(guó)在核聚變領(lǐng)域某??些方面己經(jīng)取得突破性進(jìn)展。同時(shí)，ＩＴＥＲ計(jì)劃屬于最高等級(jí)的國(guó)際合作項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目管理??和設(shè)備質(zhì)量的要求都是極高標(biāo)準(zhǔn)，這與國(guó)內(nèi)的一般交....

圖１．４?ＩＴＥＲ電源系統(tǒng)平面布置圖??３??

?第１章緒論???ＩＰｗ??圖１．３?ＩＴＥＲ核聚變裝置構(gòu)造圖??ＩＴＥＲ計(jì)劃為核聚變領(lǐng)域的最高技術(shù)要求，我國(guó)能夠平等參與說明我國(guó)在核聚變領(lǐng)域某??些方面己經(jīng)取得突破性進(jìn)展。同時(shí)，ＩＴＥＲ計(jì)劃屬于最高等級(jí)的國(guó)際合作項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目管理??和設(shè)備質(zhì)量的要求都是極高標(biāo)準(zhǔn)，這與國(guó)內(nèi)的一般交....

圖１．６?ＩＴＥＲ電源及供電系統(tǒng)２３００ＭＶＡ??

?第１章緒論???圖１．６?ＩＴＥＲ電源及供電系統(tǒng)２３００ＭＶＡ??１．１．３脈沖功率電站（ＰＰＥＮ）??ＩＴＥＲ核聚變裝置采用４００ｋＶ高壓變電站方式提供電力，分為ＰＰＥＮ?（脈沖功率電站）??和ＳＳＥＮ?（穩(wěn)態(tài)功率電網(wǎng)）兩部分。ＰＰＥＮ為ＩＴＥＲ核聚變裝置在不同的運(yùn)行模式下，....

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