EAST极向场电源的无功功率分析.pdf

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1、第45卷第3期电力电子技术Vo1．45．No．320l1年3月PowerElectronicsMarch20l1EAST极向场电源的无功功率分析孙越，温阳东(合肥工业大学，电气学院专业中心实验室，安徽合肥230009)摘要：为了根据现有数据求取先进的超导托克马克实验装置(ExperimentalAdvancedSuperconductiveTokamak，简称EAST)运行在设计值时所产生的无功功率，为EAST无功补偿与滤波系统提供设计依据。此处研究了极向场(PoloidalField．简称PF)的结构和运行方式，晶闸管整流电路带大电感负载时的特性，定量分析了l0kV母线处的

2、无功电流大小，并根据直流侧实际电流波形绘制除了母线处无功功率随时问的变化曲线，与实测数据相比．两者差距不大。最后用相同的方法绘制了EAST运行在设计值时的无功电流。关键词：极向场电源；超导托克马克实验装置；无功功率中国分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)03-0086-02AnalysisoftheReactivePowerofEASTPoloidalFieldPowerSupplySUNYue，WENYang—dong(HiUnwe~ityofTechnologyElectricalEngineeringInstituteMajorCent

3、erLab，HeFei230009，China)Abstract：Thispapercalculatesthereactivepowerwhentheexperiment~advancedsuperconductivetokamak(EAST)isrunningindesignvalue．SowecanaffordoriginaldataforthedesignofthereactivecompensatorandfiltersystemofEAST．Thispaperstudiesthestructureandrunmodeofthepoloidalfield(PF)，th

4、echaracteristicoftheSCRrec—tifierwhenitconnectedtoalargeinductanceload．Analysingthereactivecurrentofthe10kVbusindetail，andplotthereactivepowercurveagainsttimebasedonthecurrentoftherectifierDCside．Contrastwiththerealdata，wecanfindthedifferenceissustainable．Finally，inthesamemethod，weplotthere

5、activecurrentwhenEASTisrunninginitsdesignmode．Keywords：polodialfieldpowersupply；experimentalsuperconductivetokamak；reactivepower1引言套线圈供电。PF1PF6主要用于等离子体击穿、欧姆加热和等离子体电流驱动，其余线圈主要用于先进的超导托克马克实验装置(EAST)是世等离子体的位形控制，同时也提供少量的等离子界上第一个全超导非圆截面核聚变实验装置，借体击穿时的伏秒数。图中，极向场线圈关于水平线助于庞大的磁体．EAST可产生非常强的磁场用于上下对称，处于

6、对称位置上的线圈电流相等。约束等离子体．并控制等离子体的位形。磁体电源采用晶闸管可控整流电路，在磁体电源运行过程中会产生巨大的谐波和无功功率，因此，有必要对磁体电源系统进行分析和研究．获取其产生的无功功率的确切值。2EAST极向场电源的结构与工作原理图1a为托卡马克竖直截面图．EAST极向场(PoloidalField，简称PF)由14套线圈组成，其中fa)极向场线圈结构fb)极树场电源结构PF7与PF9串联，用～套电源供电：PF8与PF10图1极向场线圈及电源结构图串联，用一套电源供电，另外10套线圈分别用一极向场电源接线图如图Ib所示。变流桥由三定稿日期：2010—09—

7、27绕组整流变压器连接到电网上，每一套整流电源作者简介：孙越(1973一)，男，山东鄄城人，硕士，工程师是6脉波整流电路，与对称位置上的整流变压器研究方向为自动化。次级接线不同，共同构成12脉波整流电路。变流86EAST极向场电源的无功功率分析桥由正反两个晶闸管整流电路组成，可以四象限变流器直流侧电流值的变化曲线，变压器初级额运行(正向整流，正向逆变，反向整流，反向逆定电压均为10kV。其中，PF1～PF6．PF9～PFIO整流变)，其中正桥提供正向电流，反向桥提供反向电变压器次级额定电压为260V，容