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EAST新快控电源保护系统的设计

武旭 王林森 吴义兵 盛志才 陈涛 李亚

武旭, 王林森, 吴义兵, 等. EAST新快控电源保护系统的设计[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 066001. doi: 10.11884/HPLPB202032.190404
引用本文: 武旭, 王林森, 吴义兵, 等. EAST新快控电源保护系统的设计[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 066001. doi: 10.11884/HPLPB202032.190404
Wu Xu, Wang Linsen, Wu Yibing, et al. Design of new quick control power protection system of EAST[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 066001. doi: 10.11884/HPLPB202032.190404
Citation: Wu Xu, Wang Linsen, Wu Yibing, et al. Design of new quick control power protection system of EAST[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 066001. doi: 10.11884/HPLPB202032.190404

EAST新快控电源保护系统的设计

doi: 10.11884/HPLPB202032.190404
基金项目: 国家磁约束核聚变能发展专项(2014GB105000)
详细信息
    作者简介:

    武 旭(1986—),男,硕士,工程师,主要从事聚变电源保护系统和传感器信号分析处理的研究;wuxu@ipp.ac.cn

    通讯作者:

    王林森(1974—),男,副教授,主要从事聚变电源变流器控制和新型传感器的研究;wls@ipp.ac.cn

  • 中图分类号: TP272+.5

Design of new quick control power protection system of EAST

  • 摘要: 针对EAST超导托卡马克实验装置的新快控电源系统AC-DC-AC各环节工作中可能出现的问题,提出各环节的控制保护方法。通过深入研究核聚变领域快速控制电源的保护机理,并结合核聚变装置的需要,设计了抑制浪涌电流电路、电压保护电路、过电流保护电路、过温保护电路、电能泄放保护电路及撬棒保护电路,与传统的保护法相比,该方案具有保护范围广、可靠性强、安全性高的特点。实验结果表明,该电源保护系统可以确保电源在突发故障情况下安全可靠地退出,有效保护超导托卡马克实验装置内的超导磁体及电源各器件不受损坏,从而验证了设计方案的正确性和有效性。
  • 图  1  EAST新快控电源结构图

    Figure  1.  Structure of EAST’s new quick control power supply

    图  2  浪涌抑制电路

    Figure  2.  Surge suppression circuit

    图  3  输入过电压保护电路

    Figure  3.  Input overvoltage protection circuit

    图  4  输出过电压保护电路

    Figure  4.  Output overvoltage protection circuit

    图  5  欠电压保护电路

    Figure  5.  Undervoltage protection circuit

    图  6  输入过电流保护电路

    Figure  6.  Input overcurrent protection circuit

    图  7  输出过电流保护电路

    Figure  7.  Output overcurrent protection circuit

    图  8  电源过温保护电路

    Figure  8.  Power over temperature protection circuit

    图  9  未撬棒保护泄能电流流向

    Figure  9.  Untwisted rod protection leakage current flow

    图  10  电源撬棒保护电流流向

    Figure  10.  Power crowbar protects current flow

    图  11  抑制浪涌测试波形

    Figure  11.  Waveforms of surge suppression test

    图  12  输出过电压保护测试波形

    Figure  12.  Output overvoltage protection test waveforms

    图  13  输出过电流保护测试波形

    Figure  13.  Output overcurrent protection test waveform

    图  14  撬棒导通测试波形

    Figure  14.  Crowbar conduction test waveform

    图  1  光栅器件的扫描电镜照片

    图  2  多管合成THz QCL光栅器件的输出频谱

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-16
  • 修回日期:  2020-01-10
  • 刊出日期:  2020-05-12

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