Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

ITER: Система электропитания магнитов

Аватар пользователя Лектор

15 декабря в НИИЭФА прошли испытания мегаваттного резистора системы защиты сверхпроводящих катушек ИТЭР от потери сверхпроводяшего состояния (т.н. квенч). Магнитная система реактора ИТЭР превосходит все предыдущие магниты по величине запасаемой энергии - 55 гигаджоулей (12 тонн тротилового эквивалента), что в 5 раз больше предыдущего рекорда - 27 километрового магнита БАК. В случае потери сверхпроводящего состояния, эту энергию необходимо быстро отвести от катушек и сбросить в резисторы, пока катушки не поплавились.


Резисторная сборка мощностью 2,5 гигаватта, поглощающая до 55 гигаджоулей, изготавливается в России, в НИИЭФА им. Ефремова. Думаю, начало испытаний таких резисторов - повод рассказать о всей системе электропитания сверхпроводящих магнитов токамака ИТЭР.


Рис. 1. Модуль воздухоохлаждаемого резистора. Всего таких будет 1200 штук в системе защиты.


Для начала давайте перечислим магниты ИТЭР: 6 отдельный модулей центрального соленоида (CS), 18 катушек тороитального поля (TF), 6 катушек полоидального поля, 18 корректирующих (СС), 2 катушки вертикальной стабилизации (VS).


Рис. 2. Магнитная система iter


С точки зрения блоков питания этих катушек они делятся на катушки постоянного тока, которые надо один раз зарядить замкнуть накоротко, только компенсируя потери (это все 18 катушек TF, объединенных по току последовательно, а так же верхняя и нижняя PF катушки (PF1 и PF6)), переменные катушки PF2...4 CS1...6 и относительно слаботочные быстропеременные коррекционные катушки. Скорость изменения тока в катушках напрямую влияет на мощность блока питания конкретной цепи.


В целом система электропитания катушек устроена таким образом: 400 киловольтная линия питания от национальной сети через трансформаторы преобразуется 66 киловольта, от которых запитаны фазосдвинутые трансформаторы, выдающие 2 комплекта трехфазного напряжения . Выходное переменное напряжение выпрямляется 2 комплектами 6-пульсных активных выпрямителей на тиристорах ABB со встроенным фотодиодом активации, с индуктивной отвязкой. Поскольку полный ток на выходе может достигать 55 кА, то в каждом плече используется много (как я понял - до 16 штук) параллельных IGCT. В каждом из конверторов есть так же тиристорный байпас для замыкания тока катушки после ее зарядки (достижения нужного значения тока). Блоки питания распологаются в двух зданиях “конверсии магнитной энергии”.


Рис.3. Полноточный выпрямитель. Cлева установка подачи деоинизированной воды, в центре выпрямитель. Обратите внимание на размер токовых шин внизу и вверху выпрямителя.


Рис. 4. Здания преобразователей БП магнитов ИТЭР.


Рис. 5. План расположения преобразователей БП магнитов ИТЭР в зданиях.


Основная разница между блоками питания для разных катушек состоит в их функционале - если для всех 18 TF характерен режим зарядили в начале месяца и оставили циркулирующий ток, то для CS1...6, PF2...5 необходимо не только быстро менять ток, но и менять его полярность. TF преобразоваель, умеющий создавать ток только одной полярности, ровно в два раза проще. Кроме того, в силу очень немаленьких реактивных мощностей для катушек PF2...5 можно увидеть объединение БП по 3 штуки (т.е. общая мощность системы питания этих 4 полоидальных катушек - 1080 мегаватт - 60% от общей!).

Корректирующие катушки имеют примерно тот же дизайн, но на гораздо меньшей мощности.


Для преобразователей такой мощности критичной становится управление потоками реактивной мощности, взаимодействие с питающей сетью, и ЭМ излучение, связанное с разрывами больших токов при переключении тиристоров активных выпрямителей. Поэтому все преобразователи имеют общее управление, а переключение тиристоров сфазировано для минизизации импульсов реактивной мощности.  Кроме того, сам пространственный дизайн токопроводов оптимизировался на предмет уменьшения индуктивности и уровней излучения.



Рис.6. Структурная схема цепей питания токомака. Оранжевые прямоугольники - катушки, зеленое - элементы коммутации.


Блоки питания и катушки соеденены через систему токопроводов, коммутационных блоков SNU (Switching network Unit) и каждая из катушек подключена к экстракционной системе FDU (Fast Discharge Unit). Расскажем о них подробнее.


Характерные токи в 10...68 килоампер надо доставить от зданий магнитных конверторов. до 39 криофидеров расположенных выше и ниже самого токамака, в которых происходит передача сформированного тока в сверхпроводник. Всего длина токопроводов составит 10,5 км. В целом они представляют собой алюминиевые бруски сечениями ~200x300 с каналом в центре для охлаждающей воды. Изготавливаются тоже в России, в НИИЭФА.



Рис. 7. Проектное изображение расположения токопроводов и коммутирующей аппаратуры вокруг токамака.

В цепь каждой катушки встроено комплексное коммутирующее устройство, задача которого состоит в резком изменении токов катушек при старте токамака путем ступенчатой перекоммутации цепи на последовательный резистор - при этом происходит индуктивно-резистивный скачок напряжения на катушке, который транслируется в пробой плазмы и создание в нем тока. При этом происходит экстракция довольно значительной энергии (до 2.1 гигаджоуля, что соотвествует энергии состава весом 1500 тонн на скорости 190 км/ч), которая сбрасывается в резисторы. Для коммутационных изменений в этом устройстве используется несколько пневматических выключателей (обозначены на схеме как MS, MS1, FOS, FDS). Однако коммутация таких низкомных высоковольтных нагрузок довольно быстро изнашивает горящей дугой такие переключатели. Поэтому используется хитрая схема тиристорной подкомутации, когда ток на момент отключения FOS, FDS импульсно идет через тиристорные ключи.  Кроме того, в устройстве предусмотрены снабберные цепочки, для рассеивания энергии больших импульсов напряжения. Еще одним интересным выключателем в SNU является пироактивируемый EPMS, “на крайний случай”. Все эти весьма уникальные по параметрам переключатели так же изготавливаются в НИИЭФА.


Рис. 8. Принципиальная схема SNU (слева), механические выключатели на 45 кА, резистор (снизу).


В системе питания катушек, кроме резисторов SNU есть еще большие резисторы, которые отвечают за аварийный сброс всей магнитный энергии в случае потери катушками сверхпроводящего состояния. К счастью потеря сверхпроводящего состояния для таких крупных катушек не означает мгновенных пробоев и горящих разрядных арок на чудовищных энергиях по всему токамаку. Начавшись в одном из витков кабеля по какой-то несчастливой случайности, процесс будет развиваться довольно медленно в силу большой массы катушки. Тем не менее, если не сбросить энергию, последствия будут катастрофичны. Принятая скорость экстракции - 11 секунд.

Последовательное включение резистора в цепь с током 68 килоампер тоже представляет собой не простую задачу и выполняется таким образом:


Рис.9. Схема коммутационной ячейки FDU.


Изначально основной выключатель пневматический BPS, вакуумный VCB, и страхующий пироровыключатель PB замкнуты. Перекоммутация начинается с открытия самого низкоомного выключателя BPS, после чего ток начинает течь через VCB, создавая на нем падение напряжения. Контримпульсный модуль CPC подключает конденсаторы через тиристоры таким образом, что бы создать напряжение противоположенного знака и происходит искусственное обнуление тока через VCB. VCB открывается, и теперь ток течет через резисторы экстракции энергии DR. Все это происходит по сигналу обнаружения квенча в катушке.

Хочется добавить, что в данном случае все эти наработки сразу уходят в промышленность, например на базе таких сильноточных преобразователей возможно создание электролизеров алюминия с улучшенными параметрами. Думаю, и технология создания механических выключателей с увеличением срока службы через подключение импульсного тиристорного блока тоже найдет свое применение.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(14:18:56 / 21-12-2014)

Кстати, кому что интересно было бы почитать в следующей статье:

1. Система  нагрева радиоизлучением - низкочастотная часть
2. Система  нагрева радиоизлучением - высокочастотная часть (две совершенно разные системы, кстати)
3. Изготовление вакуумной камеры и бланкета
4. Система контроля, управления и измерения - обширная тема, надо будет разбивать на 2-3 статьи. 

Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(4 года 10 месяцев)(16:03:21 / 21-12-2014)

Здрасти! Так понял, эти технологии построены на основе работ Альтова В.А., Зенкевича В.Б., Кремлева М.Г., Сычева В.В., отраженных в их монографии "Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем"? Я ее так, пролистал, материал серьезный и в основном не осилил, конечно. Но, скажите пожалуйста, есть, или разрабатывались может, системы электромеханичесой стабилизации сверхпроводящих систем: когда энергия уходила не в тепловую, а в механическую форму движения подвижных масс? И почему в ИТЭР не применяют трансформаторный метод вывода энергии из соленоида, а решают вопросы коммутации огромных токов на активное сопротивление? Спасибо.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(16:57:33 / 21-12-2014)

>Так понял, эти технологии построены на основе работ Альтова В.А., Зенкевича В.Б., Кремлева М.Г., Сычева В.В., отраженных в их монографии "Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем"? 


Ну, в тепломеханике свп я не разбираюсь совершенно. Наверняка многие из идей нашли применение в современной работе, но быстродействующие электрические системы сильно поменяли картину мира на сегодня, так что думаю и подходы кардинально другие. Да и масштаб задачи совсем другой, чем в 1975, а колличество, как известно, переходит в качество.

>
Но, скажите пожалуйста, есть, или разрабатывались может, системы электромеханичесой стабилизации сверхпроводящих систем: когда энергия уходила не в тепловую, а в механическую форму движения подвижных масс?


Я  в случае ИТЭР механическая форма - это что-нибудь типа 11000 тонн разогнаных до 360 км в час. Далеко за пределами возможностей механических систем хранения энергии.


>И почему в ИТЭР не применяют трансформаторный метод вывода энергии из соленоида, а решают вопросы коммутации огромных токов на активное сопротивление?

Потому что в ИТЭР постоянный ток, который никак кроме как преобразователем из линии не выведешь в виде реактивной мощности. И это стандартный подход, а все эти резисторы - исключительные варианты. 

 

Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(4 года 10 месяцев)(17:03:39 / 21-12-2014)

Понял, спасибо: у меня в руках издание "Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем" 2008 года: дополненное как раз в отношении систем с переменным током.

При сбросе инергии ведь главное мощность: какой нить "райлгун", там скорости до 100000 м/с - вполне. Главное куда всем этим стрелять?! :)

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(17:07:48 / 21-12-2014)

Переменный ток в проводниках с такой индуктивностью и током и свп заморочками - это наверное весьма непросто.

Рейлган имеет суровые требования по индуктивности вводов, да и через него такую энергию не сбросить (рекорды сегодня - это 30 мегаджоулей). Резисторы - самое простое.

Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(4 года 10 месяцев)(17:15:58 / 21-12-2014)

Согласен, вероятно это так.

Аватар пользователя Vanek
Vanek(5 лет 10 месяцев)(16:36:45 / 21-12-2014)

спасибо за статьи вообще. и за проявленную заботу в частности.

4. затем 1 и 2.

Аватар пользователя SKY
SKY(5 лет 7 месяцев)(17:12:11 / 21-12-2014)

Присоединяюсь, хотелось бы номер 4.

Аватар пользователя mustdie_chel
mustdie_chel(3 года 8 месяцев)(20:36:33 / 21-12-2014)

плюсую, ++++. система измерения очень интересна

Аватар пользователя Cobold
Cobold(5 лет 1 месяц)(17:38:06 / 21-12-2014)

А я за указанную последовательность, 1-2-3-4.

Аватар пользователя Persey
Persey(3 года 9 месяцев)(14:34:10 / 21-12-2014)

Как думаете, достроят? И не выкинут ли нас когда сделаем все, что требуется?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(14:41:58 / 21-12-2014)

Думаю, не выкинут - не так-то просто найти замену любому из участников и в плане денег и в плане разработки. Причем влияние политики на этот проект невелико.

Насчет достроят - сейчас довольно напряженный момент. Проект еще несколько лет назад сполз с графика, и сейчас снова отстает от него на ~1,5 года. Не только на афтершоке раздаются крики "хватит транжирить народные деньги", например американские конгрессмены тоже считают, что это все бесполезные траты. Мотоджима (предыдущий директор ИТЭР) как-то в интервью сказал, что по его ощущениям, если в 2022 году реактор не будет запущен, то есть риск того, что страны-участники начнут отваливаться. Думаю, что Европа, Япония, Китай, Юж. Корея в любом случае останутся, но во что выльется проект - очень сложно понять. 

Так что я считаю, что вероятность успешного завершения на сегодня - процентов 75-80.

Аватар пользователя Skroodji
Skroodji(4 года 8 месяцев)(15:02:59 / 21-12-2014)

я конечно нуб, но получится ли стабильность? в экспериментах на орбите был получен "плазменый кристалл" да и в центрах звёзд так же "невесомость" . или установка делается для облучения тория и урана? такой себе термоядерный БН?

Аватар пользователя Persey
Persey(3 года 9 месяцев)(15:12:25 / 21-12-2014)

Думаю, не выкинут - не так-то просто найти замену любому из участников и в плане денег и в плане разработки.

Тогда немоножко по другому - а поделятся ли с нами практическими наработками, за исключением таковых в нами разработанных и изготовленных узлах и агрегатах?

Причем влияние политики на этот проект невелико.

"Предыдущий совет ИТЭР должен был состояться в Санкт-Петербурге, но его по идеологическим соображениям перенесли во Францию, чтобы никого не нервировать и взаимодействовать на нейтральной территории", - рассказал "Газете.Ru" специалист по информационным связям российского агентства ИТЭР Александр Петров.

По его словам, взаимодействие с Европой и США продолжается в рамках международных соглашений. "Никакого влияния санкций и политических решений в вопросе ИТЭР нет и не будет", - резюмировал Александр Петров.

Наверно, Александру Петрову надо вспомнить логику - или перестать считать читателей за идиотов. Конечно, политика влияет и будет влиять на проект.

Наша доля невелика, около 10%. Проект реализуется во Франции. Надеюсь, у нашего руководства есть план на случай любого развития ситуации.

Насчет достроят - сейчас довольно напряженный момент. Проект еще несколько лет назад сполз с графика, и сейчас снова отстает от него на ~1,5 года. Не только на афтершоке раздаются крики "хватит транжирить народные деньги", например американские конгрессмены тоже считают, что это все бесполезные траты. Мотоджима (предыдущий директор ИТЭР) как-то в интервью сказал, что по его ощущениям, если в 2022 году реактор не будет запущен, то есть риск того, что страны-участники начнут отваливаться. Думаю, что Европа, Япония, Китай, Юж. Корея в любом случае останутся, но во что выльется проект - очень сложно понять. 

Так что я считаю, что вероятность успешного завершения на сегодня - процентов 75-80.

Хех, дело плохо. По словам все того же Александра Петрова "В плане ключевых дат изменений нет - в 2021 году будет получена первая плазма, а операции с дейтерий-тритиевой смесью начнутся в 2027 году". Т.е. на сейчас 2021 год - это оптимистичный сценарий.

Расходы, кстати, совсем не велики - сумма 13 млрд. EUR. внушительна, но если разбить ее на всех участников и 14 лет строительства (2007 - 2021 ?) выходит немного. В этом году мы потратили примерно 5 млрд. руб.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(15:31:06 / 21-12-2014)

>Тогда немоножко по другому - а поделятся ли с нами практическими наработками, за исключением таковых в нами разработанных и изготовленных узлах и агрегатах?

Вообще, формально говоря, все эти инженерные данные по всем разработкам ИТЭР должны лежать в инфосистеме ИТЭРа, и что-то там даже лежит. Вопрос скоре в том, что сами знания стоят не так и много при отсутсвии людей, которые имеют близкий практический опыт к этим знаниям.

>
Наверно, Александру Петрову надо вспомнить логику - или перестать считать читателей за идиотов. Конечно, политика влияет и будет влиять на проект.


Влияние есть, но тем не менее, проводятся и крупные конференции в москве, и непрерывно туда-сюда специалисты ездят, пока это все некритично.

>Наша доля невелика, около 10%. Проект реализуется во Франции. Надеюсь, у нашего руководства есть план на случай любого развития ситуации.

Ну... если считать за альтернативу то, что мы можем сделать автономно - то это автономное выполняется, например недавно новосибирский ИЯФ получил 650 млн рублей в основном на развитие темы открытых ловушек - теоретически, это конкурентное с ИТЭР направление (на практике это 6 порядков разницы достигнутых параметров в пользу токамаков).
Просто надо понимать, что многого в одиночку мы не достигнет.


>Хех, дело плохо. По словам все того же Александра Петрова "В плане ключевых дат изменений нет - в 2021 году будет получена первая плазма, а операции с дейтерий-тритиевой смесью начнутся в 2027 году". Т.е. на сейчас 2021 год - это оптимистичный сценарий.


Сейчас 21 год - это действующий график. Отставание от которого на сегодня - 1,5 года. На данный момент готовится новый "реалистичный" график, посмотрим, что получится. Меня смущает, что в последних тендерах, например на поставку манифолдов труб охлаждения бланкета - а они должны устанавливаться за 1-2 года до первого запуска реактора стоит дата поставки 22-23 года. 


>Расходы, кстати, совсем не велики - сумма 13 млрд. EUR. внушительна, но если разбить ее на всех участников и 14 лет строительства (2007 - 2021 ?) выходит немного. В этом году мы потратили примерно 5 млрд. руб.


Расходы России на ИТЭР озвучивались - 33 миллиарда рублей, в течении примерно 10 лет. В прошлом году был пик - 5.6 миллиарда. В этом году уже начинают некоторые темы закрываться - например 3 декабря с.г. закончено производство сверхпроводящих стрендов, в 3 квартале следующего года будет закончено производство сверхпроводящих кабелей. Т.е. постепенно расходы будут уменьшаться 
 

Аватар пользователя Persey
Persey(3 года 9 месяцев)(16:30:11 / 21-12-2014)

сами знания стоят не так и много при отсутствии людей, которые имеют близкий практический опыт к этим знаниям.


Вот в этом и весь вопрос. Или поставили оборудование - спасибо и до свиданья.



Влияние есть, но тем не менее, проводятся и крупные конференции в москве, и непрерывно туда-сюда специалисты ездят, пока это все некритично.


Совет проекта ИТЭР, заседание которого был намечено на 18 июня в Санкт-Петербурге, отменено по инициативе американской стороны.

«Американские коллеги сообщили российским, что готовы были приехать в Санкт-Петербург, но им запретил это сделать Государственный департамент США».

"Американская сторона сообщила о приостановке некоторых проектов сотрудничества в области мирного использования атомной энергии."

Ну... если считать за альтернативу то, что мы можем сделать автономно - то это автономное выполняется, например недавно новосибирский ИЯФ получил 650 млн рублей в основном на развитие темы открытых ловушек

Дай-то Бог. Надеюсь, новости от Lockheed наших как-то подстегнут.

Сейчас 21 год - это действующий график. Отставание от которого на сегодня - 1,5 года .. в последних тендерах, например на поставку манифолдов труб охлаждения бланкета - а они должны устанавливаться за 1-2 года до первого запуска реактора стоит дата поставки 22-23 года.

И 1,5 года - это, я так понимаю, среднее отставание по проекту. У европейцев вроде бы 2 года, у американцев вообще 3 года. Само по себе не критично, но на фоне текущей международной ситуации, плюс собственно американские разработки (есть ли там что-то или нет, но мощный пиар точно есть) - как-то все очень туманно.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(17:04:35 / 21-12-2014)

>Вот в этом и весь вопрос. Или поставили оборудование - спасибо и до свиданья.

Не вижу оснований так думать, если честно. Между прочим идея что нас могут кинуть плохо сочитается с мыслью, что никакого практического выхода от ИТЭР не будет.


>"Американская сторона сообщила о приостановке некоторых проектов сотрудничества в области мирного использования атомной энергии."


Есть такая проблема, с американцами. Но решили же. И уже в октябре была крупная конференция в том же СПБ по проблемам ИТЭР, и американцы туда уже приезжали.

>Дай-то Бог. Надеюсь, новости от Lockheed наших как-то подстегнут.

Хорошо бы еще новости от локхид подстегнули законы физики, а то пока не влазит.

>И 1,5 года - это, я так понимаю, среднее отставание по проекту. У европейцев вроде бы 2 года, у американцев вообще 3 года. 

Нет, это не среднее отставание, это отставание по пройденым майлстоунам. В общем-то все идут более менее в графике, кроме Европы, которая просто погрязла в проведении тендеров... У амеканцев из майлстоунов только на 4 месяца поставка больших баков для воды задерживается, и намотка катушек CS тоже где-то на полгода отстает, но на фоне отставания строительства комплекса зданий токамака это опережение графика...

 

Аватар пользователя Cobold
Cobold(5 лет 1 месяц)(16:12:17 / 21-12-2014)

Основная цель ИТЕРа - "доказать теорему существования" термоядерного реактора. Эту информацию точно не утаишь. Все остальные наработки покупаются либо производятся самостоятельно...рано или поздно. Американцы, например, заранее закладывались на то, что в ИТЕРе ониучаствуют, а в следующей итерации, DEMO, они участвовать не планировали, собирались создавать свою машину, с блекджеком и научными сотрудницами.

Аватар пользователя sevik68
sevik68(5 лет 6 месяцев)(15:47:43 / 21-12-2014)

Лектор, спасибо весьма и весьма интересно

Аватар пользователя Slavyanin
Slavyanin(5 лет 5 месяцев)(16:08:28 / 21-12-2014)

Спасибо!

Очень познавательно.

Аватар пользователя lindorenan2
lindorenan2(5 лет 10 месяцев)(16:50:11 / 21-12-2014)

интересно..

Благодарю

Аватар пользователя багор
багор(2 года 11 месяцев)(17:54:16 / 21-12-2014)

Спасибо, все оч мощно. Нелегок он , управляемый термояд.А что вы думаете насчет E-Cat? Я ведь прав, что это полная ХРЕНЬ и АФЕРА?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(17:58:19 / 21-12-2014)

Очень похоже на то: я прочитал оба отчета "друзей Росси" - там есть и фактические ошибки в расчетах, и методические ошибки и просто общая бредовость отчета - типа измерения энерговыделения не калориметром, а косвенными методами (термографически), без калометрической калибровки, или то что содержимое "реактора" извлекает сам Росси и передает "друзьям" на анализ. Короче очень сомнительно, как и то, что эта тема без развития уже третий год.

Аватар пользователя багор
багор(2 года 11 месяцев)(18:52:05 / 21-12-2014)

Это все конечно так, с ошибками в расчетах и т.д..Просто это невозможно чисто физически.Насколько я помню есть 4 вида взаимодействия электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое.И чтоб преодолеть сильное как раз и нужна или водородная бомба или ITER. Химией, а катализаторы и есть химия, его не преодлеть.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(18:59:19 / 21-12-2014)

Ну, чисто теоретически, термоядерная реакция H1 + Ni62 -> Ni63 действительно дает довольно много энергии. Только вот как засунуть протон в ядро Ni62 без нагрева до температуры в сотни КэВ - неизвестно, и законы физики мешают это сделать каталитически. 

Аватар пользователя багор
багор(2 года 11 месяцев)(19:10:51 / 21-12-2014)

Абсолютно с вами согласен.

Аватар пользователя Elya
Elya(3 года 3 месяца)(22:50:00 / 21-12-2014)

В МРТ квенч встречается иногда.. причем причины его возникновения часто совершенно неясны. И сам по себе квенч не страшен, ну заведут ток в катушку заново и все дела. Проблема в том, что от избытка выделившегося тепла вскипает жидкий гелий, а держать  его в таком состоянии не получается, надо сбрасывать. И основные затраты потом на заправку жидким гелием. В ITER наверно такая же фигня - должна быть магистраль для сброса гелия.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(22:57:30 / 21-12-2014)

Да, там есть расширительные емкости жидкого гелия. Но как я понимаю основная фишка этой системы именно в том, что катушки будут прогреваться всего на 10 К, т.е. обратное захолаживание будет не очень долгим.

Аватар пользователя Alexandr_A
Alexandr_A(5 лет 5 месяцев)(15:14:10 / 26-03-2015)

Поскольку полный ток на выходе может достигать 55 кА, то в каждом плече используется много (как я понял - до 16 штук) параллельных IGCT

Или последовательно. Такой ток не рекорд для подобных тиристоров. IGCT на основе карбида кремния скорее всего.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(15:20:31 / 26-03-2015)

Вообще-то нет, рекорд. Тут много разных конверторов, но в PF конверторе на ток 55 кА используется тиристор ABB 5STP 52U5200 с максимальным RMS током 7940, естественно он используется не на 100% токе. Поскольку у нас тут 12-пульсный выпрямитель, то RMS ток через одно плечо будет 55/(2*sqrt(3)) = 15,9 килоампер, поэтому оптимально использовать 3-5 IGCT в параллель. Насколько я видел по фотографиям - 5 штук и использутся. В т.ч. приходится закладываться на пробой одного тиристора, пробой  реактора выходного фильтра и т.п.

Аватар пользователя Alexandr_A
Alexandr_A(5 лет 5 месяцев)(17:36:22 / 26-03-2015)

Вы правы скорее всего, но тогда получается прогресса в этой области нет уже лет 15. Pdf ABB 5STP 52U5200 датирован 2001 годом.

Нашел вот почти аналог - Infineon T4021N.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(18:06:02 / 26-03-2015)

Не большой специалист в ключах такой мощности, но, помнится, переход с пластин сначала D75 на D90, а потом с D90 на D120 подавался как прорыв. Видимо не так-то просто.

Ну и возможно, что рабочие токи 4-5 килоампер являются неким обрывом - несинусойдные токи значением выше используются редко где (разве что в электролизерах, да вот в таких магнитиках) и создавать технологию/строить фабрику высокотоковых тиристоров не выгодно и не окупается. Может быть с развитием ЛЭП постоянного тока что-то сдвинется.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...