二极管在HERA超导磁体失超保护中的应用

本文介绍二极管在HERA质子环超导磁体失超保护中的应用。二极管与超导磁体并联,在磁体失超时它将分流磁体电流以保护超导磁体,二极管装置安装在磁体低温容器中并在液氦温度下运行。总共有246个四极磁体的二极管装置和465个二极磁体的二极管装置在液氦温度下进行过试验。本文还将介绍对失超保护用二极管的技术要求,二极管装置的装配与试验以及磁体失超时二极管的保护效果。实验表明,二极管作为HERA超导磁体失超保护是可靠和令人满意的。     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。     

超导磁体失超检测电路的设计

超导磁体的失超检测与保护是超导电力技术实用化的一个重要课题。为了实现对超导储能混合磁体的失超检测与保护,本论文根据混合磁体的特点及结构,在现有有源功率检测的基础上,提出了一种针对超导混合磁体的电压校正电路,通过对混合超导磁体上产生的失超信号进行隔离、放大、滤波以及比较等,实现失超信号的检测。设计并完成了失超检测系统硬件电路的制作与调试。通过搭建高温超导线圈的实验装置,在高温超导储能磁体上进行失超检测的实验研究,得出了电压矫正前后的线圈电压波形。给线圈分别以不同速度充电,研究充电速度对阀值电压、失超的起始点及临界电流的影响。实验线圈电压波形表明,该失超检测系统能及时、有效地检测超导混合磁体失超的发生。     

失超保护系统中固态开关的均流控制

失超保护系统在超导托卡马克的运行中发挥着重要作用,其在失超发生时快速转移储存在线圈中的磁场能量,从而保护超导磁体。由于失超保护系统功率较大,在应用时必须并联多个固态开关模块,因此带来的均流问题也有待进一步的解决。本文在选定IGBT作为失超保护系统中的固态开关后,分析了影响其均流的因素,采用调节栅极电阻的方式进行IGBT关断时的动态均流,并对栅极电压进行PI控制以实现IGBT导通时的静态均流,仿真和实验结果均证明了220A电流下该控制方案的有效性。相比于传统支路串入阻抗的均流手段,该方案无须改变主回路,控制方式简单,灵活性更好,同时能有效抵御干扰的影响,进一步推动了固态开关在失超保护系统中的实际应用。     

3T动物磁共振成像传导冷却超导磁体研究

磁共振成像(MRI)是目前最先进的医学影像技术之一。动物磁共振成像以动物为研究对象，广泛用于生命科学研究、医学研究及药物机理研究。为了发展小型化、低成本的动物磁共振成像系统，该文采用传导冷却技术研制了一台3 T动物磁共振成像超导磁体。采用线性规划和非线性规划相结合的方法设计了一种主动屏蔽型磁体结构，其包含同轴排列的6个主线圈和2个屏蔽线圈。研究一种包含了分段和失超传播加速策略的被动失超保护方法保护超导磁体免于意外失超造成的损害。低温系统使用一台双极G-M制冷机直接将超导磁体从室温冷却到工作温度，无需液氦。超导磁体在直径φ180 mm的球形区域(DSV)产生高均匀度磁场用于成像。实验结果显示，超导磁体经历5次失超后被励磁到3.001 3 T，经测量φ180 mm的DSV磁场峰-峰值不均匀度(H_p2p)约为1.33×10^-2%。该文详细介绍了超导磁体的电磁设计、应力分析、失超保护设计，低温设计、建造及测试结果。     

超超临界机组发电机定子和转子接地保护方案

分析了传统发电机定子和转子接地保护应用在超超临界机组上的不足,在此基础上提出了更加完善的定子和转子接地保护方案,建议采用注入式定子接地保护和注入式转子接地保护原理,实现不受发电机运行工况影响的定转子绝缘检测。     

西门子超超临界汽轮机跳闸条件分析

西门子超超临界汽轮机结构独特、布置紧凑,机组启动速度快、运行平稳、效率高,但大量的汽轮机保护也增加了机组跳闸的概率。针对非常规的汽轮机跳闸保护条件,分析了跳闸产生的原因、可采取的措施以及可能引起的后果,提出了保留、修改和取消部分跳闸条件的建议,可为该类机组保护条件的设置提供一定参考。     

IGBT超音频电源保护系统研究

在IGBT超音频感应加热电源实际应用过程中,因各种人为原因或客观因素,常常造成电源发生故障并损坏。本文对IGBT超音频感应加热电源易产生的常见故障、关键故障以及产生故障的原因进行了分析,并设计了相应的保护措施和保护电路,使其在发生故障时能及时保护电源设备。该保护电路和保护措施的有效性已在实践中得到验证。     

超高功率整流器短路电流的计算

超高功率整流器短路电流的计算对于其保护设计是必不可少的。本通过一个实际的电化学工程项目，介绍了该超高功率整流器短路电流的计算方法，其计算值与实测值十分接近，证明了该计算方法的正确性。     

T接线路差动保护的应用

首先介绍了绍兴地区T接线路的应用情况以及T接线路应用传统保护所遇到的技术困难,提出并建议基于光纤通道的电流差动保护是最适合T接线路的保护。着重分析了绍兴局开发的一种专用于T接线路的光纤电流差动保护装置的实际应用情况,并通过T接线路发生的一个实际的内部故障,对比了常规保护配置和多端差动保护的动作性能,结果表明多端电流差动保护非常适用T接线路,充分展示了其性能的优越性。     

T接线路差动保护的应用

首先介绍了绍兴地区T接线路的应用情况以及T接线路应用传统保护所遇到的技术困难,提出并建议基于光纤通道的电流差动保护是最适合T接线路的保护.着重分析了绍兴局开发的一种专用于T接线路的光纤电流差动保护装置的实际应用情况,并通过T接线路发生的一个实际的内部故障,对比了常规保护配置和多端差动保护的动作性能,结果表明多端电流差动保护非常适用T接线路,充分展示了其性能的优越性.     

新型耐热钢T/P92、T/P122在超超临界机组应用及监督探讨

介绍了新型铁素体耐热钢T/P92、T/P122 在超超临界机组中的应用情况;针对T/P92、T/P122 钢目前使用过程存在的缺陷、失效示例,对原因进行了初步的分析,提出了监督的方法及手段,以及提高安全可靠性的意见及建议,以期对其他超超临界机组的使用和监督提供借鉴。     

T23管材在1000Mw超超临界机组上的应用

随着大型火力发电机组参数的不断提高，对超超临界锅炉水冷壁的管材提出了更高的要求。原先超临界机组采用T22钢作为锅炉管材，已经不能满足运行要求。而T23钢是一种新型的高热强钢，文章介绍上海外高桥第三发电有限公司1000Mw超超临界机组的锅炉水冷壁高温段的管材采用T23钢，但因焊接工艺处理不当，曾发生焊接裂纹而造成泄漏。分析认为只要依据T23钢的性能，严格掌握焊接工艺和正确的焊接方法，就可避免水冷壁管因采用T23钢而在运行中发生泄漏，从而提高大机组运行的经济性和安全性。     

某超超临界机组锅炉T92钢管泄漏原因分析

针对某超超临界机组锅炉二级过热器T92钢管泄漏问题,通过渗透检测、化学成分分析、力学性能测试、金相分析、扫描电镜及能谱分析等方法对其原因进行了分析,认为该钢管内壁在制造过程已产生裂纹,该裂纹在锅炉运行的高温高压条件下沿底部和端部扩展穿透整个壁厚,进而导致了泄漏.     

风电T接双电源系统对距离保护的影响分析

风电并网影响接入系统距离保护测量阻抗及保护动作特性,风电T型接入对保护的影响有其特殊性。推导风电T接双电源系统距离保护测量阻抗公式,研究故障点位置、风电场运行方式及过渡电阻对风电T接线路距离保护测量阻抗的影响,并讨论上述因素对本段距离保护和下段距离保护的影响。以新疆某地区风电T接系统为算例,仿真验证了理论分析的正确性。研究成果可为风电T接电网的继电保护配置和整定提供依据,具有一定的实际应用价值和意义。     

超窄间隙焊接温度场的模拟

应用高斯热源模型模拟了C02气体保护超低线能量超窄间隙焊接条件的温度场，该温度场与实测温度场基本一致。对超窄间隙温度场进行的初步分析表明，超窄间隙超低线能量焊接条件下的加热和冷却速度极快，相变温度以上停留时间极短，焊接热影响区极窄。     

基于Tricon平台的保护系统T2试验研究及优化

海南昌江核电厂反应堆保护系统基于Invensys的Tricon数字化仪控平台实现,T2试验作为保护系统定期试验的重要组成部分,由专门的试验装置连接保护系统设备执行,然而数字化系统在提升试验可操作性的同时,也可能因设计不足而与现场实际情况不符,导致试验存在无法执行和误动设备的风险。T2试验主要验证保护系统逻辑功能的正确性,在深入分析T2试验原理及方法的基础上,结合机组的实际工作情况,重点针对试验存在的问题及潜在风险,提出并实施了相应的优化措施,取得了明显的成果,为后续同类电厂相关定期试验的设计及执行提供了重要借鉴。     

超导磁储能系统的失超检测及保护综述

超导储能磁体的失超是超导电力设备技术实用化有待深入研究的一个重要问题。笔者综述了超导储能磁体的设备级失超检测及保护方法,并提出了参考性建议。     

1000MW超超临界汽轮机结构及控制特点对比

对东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司和哈尔滨汽轮机有限公司3个厂家生产的不同类型1000 MW超超临界汽轮机从配汽方式、末级叶片特点、滑销系统特点、启动方式选择、润滑油系统布置、超速保护设计、甩负荷后转速控制等方面进行了分析对比,各厂家1000MW超超临界机组汽轮机在设计结构及控制上各有特点.通过对比,为1000 MW超超临界汽轮机的调试、运行和检修提供借鉴.     

超磁致伸缩致动器功率驱动器设计

针对超磁致伸缩致动器现有功率驱动器存在损耗大、发热大、效率低、功率小等不足,为满足超精密场合以及宽范围调整的要求,分析基于PWM逆变器设计的超磁致伸缩致动器功率驱动器的特性,提出采用模块化分层设计建模原理对各单元分别设计并建立模型的方案,在此基础上将各单元串联,设计超磁致伸缩致动器功率驱动器并建立其模型。通过仿真分析及实验,验证该驱动器设计方案的正确性,以及模型分析对超磁致伸缩致动器控制系统设计的指导作用。