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1、核聚变装置(人造太阳)电源系统ASIPP聚变示范堆与商用堆在结构上相似,商用堆经济性能可能比示范堆高。ITER与示范堆、商用堆相比,除没有常规岛(即热能转换成电能的设备)外,其它结构相同,但规模上小一点。聚变反应堆---人造太阳ITER电源系统电源系统线圈电源加热电源稳态电源177kiuA----56.5%89.4kiuA----28.6%47kiuA----15%313.4kiuA----11%--50亿人民币ITER电源ASIPP高压电网,400kV/900MW/12GVA动态无功补充系统,69kV/1000MVAR,TCR+St
2、atcomAC/DC变流器,4.6GVA,四象限运行,20kV开关网络,20kV/55kA,直流,长期/10几个开关同步失超保护,5GJ能量,超导磁体保护的可靠控制--大型,可靠,先进世界上最大的非常规电源系统ITERITER电源系统组成400kV900MW66kV变压器3x300MVAACDC18AC/DC变流器系统:4600MVASwitchingNetwork极向场磁体电源系统AC/DC变流器:60MVAACDCFastDischargeCircuit纵场磁体电源系统FastDischargeUnit无功补偿系统800MvarH
3、&CD电源系统350MVAPowersupplycoloridentifiersPulsedPowerACdistributionPoloidalFieldCoilPowerSuppliesToroidalFieldCoilPowerSuppliesY-HKim,PowerSupplies-scheduleworkshopbreakout,12Feb086/17SSEPNoutlinecircuitdiagramITER变流器样机研制-整流器结构ITERITER磁体电源系统特点及其负载★参数:等离子体电流15MA,温度数亿度。电源最高
4、68kA,20kV,总功率4600MW(四象限)。★电源直接产生等离子体,控制电流大小、位置、形状。★各线圈之间是互相耦合,使得电源运行相互影响★超导大电感负载,电流变化率达50kA/s,带来的电源设计,线圈的保护等问题。ASIPPITER体电源电网兼容性的问题★高电压、大电流、快速电流和电压变化率.大量有功瞬时吸收和回馈电网★1000MVRSVC能否补偿无功的快速变化?★电网稳定性★故障?如过电压等。ITERITER辅助加热电源26kV/160AITERITER辅助加热电源(1000kV/60A)ITERITER电源平面布置Toka
5、mak#32#33AC/DCConverterBuildings#36#35#31#42RPCFiltersRPCInductorsRPCThyristorsSNU,FDUPPDSSSDS中国开发核聚变能任重、道远、前途光明中国科学院等离子体研究所电源15氚原子核Tritium氘原子核Deuterium氦4原子核Helium4中子Neutron反应后AfterFusion反应前BeforeFusion产生17.6MeV能量17.6MeVenergyproduced科学岛等离子体物理研究所中科院等离子体研究所---市中心20多公里,半个
6、小时ACDistributionSystemofPFpowersupplyASIPP★aHVBCforonesetofpowersupply★tolimitainrushcurrentontransformer,aadditionalresistor(R=30Ω)areinseries.ASIPPPFpowersupplycircuit★ACswitch;★AC/DCconverter;★SNUsystem;★QPsystem;★DS;★control&measurementASIPPPScomputercontrolsystemco
7、nfiguration4台储能140MJ,直流50kA/500V储能200MJ大型电感110kV/200MVA高压变电所20快控电源参数增加现有功率参数:2kA/800V,5kA/800/1s,响应时间100us等离子体参数的提高,不稳定性需要强大的快控电源快速响应抑制等离子体的快速变化。功率可能增加:20kA/1600VITER★NBI加热系统4套,8MW,稳态★3.7GHzLHCD微波加热系统4MW★4.6GHzLHCD微波加热系统4MW★90GHzECRH电子回旋系统5MW★30-70MHzICRH离子回旋系统4MW★2.45G
8、HzLHCD稳态微波系统2MW★ITER超导导体采购包,ITERFeeder采购包,ITER电源采购包ITERRemotehandling采购包,ITER超导线圈采购包40亿左右中科院等离子体所近段时间承担的任务ITER