基于大型超导测试平台的移能电阻系统设计

大型超导测试平台用于测试大型超导磁性负载的性能。测试过程中，当超导磁性负载失去超导性能时，大量能量积聚于负载内部从而造成难以恢复的损害，因此需要立刻通过失超保护系统将存储于超导磁性负载内部的能量转移出并进行有效的释放。在失超保护系统中移能电阻系统用于所转移能量的承载，并通过热量排散的形式进行能量释放。针对大型超导测试平台中待测试超导磁性负载参数，设计的移能电阻系统可以根据待释放能量总量、能量转移时间以及系统电气参数等需求，通过改变电阻系统内部的连接结构从而调节移能电阻系统的能量转移过程。通过对移能电阻系统的矩阵模块化设计以及单移能电阻模块结构设计进行分析，针对每个移能电阻模块的抗电磁应力、杂散电感、结构支撑等设计进行有限元仿真分析，从而验证移能电阻系统设计的可行性。     

泄能支路对CFETR失超保护系统影响分析

中国聚变工程实验堆(CFETR)是中国自主设计的下一代聚变装置，其超导线圈的电流最大达到100 kA。失超保护系统尤其是直流保护开关的可靠性对于超导线圈的保护极为重要。分析了系统中泄能回路参数对CFETR失超保护开关的动作可靠性影响，首先通过理论计算分析杂散参数对开关动作的影响趋势，然后通过仿真求解关断过程中各支路电流电压来验证计算。计算结果证明，较大的泄能支路杂散参数将改变直流开关的关断参数，并降低直流保护开关的动作可靠性。最后对泄能电阻杂散电感提出小于120 μH的设计要求，确保系统安全可靠地运行。     

ITER极向场变流器温升试验方法

ITER极向场变流器是一种高功率大电流的六脉波桥变流器，其额定容量41 MV·A、额定电流27.5 kA。为了承载如此大的额定电流，ITER极向场变流器被设计成每个桥臂由12个晶闸管支路并联组成。在温升试验中，晶闸管支路中的晶闸管壳、快熔、软连接以及RC回路电阻等多个关键部位的温度需要检测，如果每个晶闸管支路都布置测温点，则测温点多达几百个，大大增加其温升试验的难度。为简化测温点、便于温升试验，本文采用先均流再温升的试验方法，通过均流试验得出各桥臂均流系数，在均流系数最小的三个桥臂中选出承担最大电流的晶闸管支路，然后在温升试验中只需验证这三个承担最大电流晶闸管支路的温升。由焦耳定律可知，只要承载最大电流的三个晶闸管支路关键位置的温升满足要求，则其他晶闸管支路的温升一定满足要求。该试验方法将测温点由几百个简化成十几个，为测温点的布置以及温度数据的采集带来便利。