100MW飛輪脈沖發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)

玄龍EXL50 托克馬克裝置環(huán)向場電源-100MW 飛輪脈沖發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)

飛輪脈沖發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)是為中國玄龍EXL50受控核聚變試驗裝置環(huán)向場電源設計的勵磁系統(tǒng)，鑒于環(huán)向場電源高可靠性、高動態(tài)品質的要求，勵磁系統(tǒng)在多方面進行了針對性設計。
高集成度、光纖化控制系統(tǒng)
雙套ARM+FPGA（含DSP）多核主板，多CPU分工，并行快速處理系統(tǒng)的多項進程。32路16位AD交流采樣、32路開入、32路開出，滿足飛輪脈沖機組勵磁系統(tǒng)大量的模擬量采樣、顯示、輸出輸出接口及保護功能?？刂颇K之間、控制與整流及滅磁之間，都采用光纖傳輸，避免功率回路脈沖式工作模式對控制系統(tǒng)的強電磁干擾。
六相整流
常規(guī)勵磁系統(tǒng)一般采用三相整流，為減少飛輪脈沖發(fā)電機組脈沖工作方式對電網(wǎng)的諧波污染，勵磁系統(tǒng)設計為六相整流方式。軸向雙分裂環(huán)氧干式勵磁變壓器將廠用三相10kV降壓為六相輸出，第一路三相電壓輸出至一號整流柜，第二路三相電壓輸出至二號整流柜。一號整流柜與二號整流柜的直流輸出側經(jīng)三抽頭的平衡電抗器并聯(lián)后為發(fā)電機轉子提供勵磁，平衡電抗器需要根據(jù)機組參數(shù)特殊設計，平衡電抗器作用之一是匹配兩整流柜輸出平衡，另一個主要作用是削弱勵磁變壓器三相電流的5、7次諧波分量，減少勵磁系統(tǒng)沖擊式諧波電流對電網(wǎng)電能質量的污染。
DMX四斷口雙極滅磁開關+非線性滅磁電阻
為保證滅磁開關頻繁開斷滅磁的安全性，設計選用了DMX專用型滅磁開關，開關為四斷口雙極結構，多斷口串聯(lián)方式為分斷弧壓提供了保障，為滅磁時轉子儲能轉移至滅磁電阻創(chuàng)造了有利的條件。滅磁電阻設計為氧化鋅非線性滅磁電阻，多支路串并聯(lián)，每支路均設有串聯(lián)無感電阻，串聯(lián)無感電阻可軟化支路的伏安特性，有利于滅磁能量轉移，同時兼作支路的過電流保護。