[發(fā)明專利]一種大電流正負(fù)橋并聯(lián)變流器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811607024.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111384864A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李維斌;張建;李飛鏑;鄧茂才;甘輝;王英翹;王雅麗;任青華;邵葵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發(fā)明屬于核聚變技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大電流正負(fù)橋并聯(lián)變流器，包括直流總輸出母排、直流分支母排和交流母排，每個(gè)直流總輸出母排上安裝3個(gè)直流分支母排，直流分支母排兩個(gè)側(cè)面均設(shè)有晶閘管，對(duì)應(yīng)的晶閘管之間設(shè)有軟連接排，軟連接排內(nèi)側(cè)設(shè)有快速熔斷器，快速熔斷器與交流母排連接。采用6個(gè)總橋臂斜對(duì)稱布局的方式構(gòu)成正組三相橋式變流器和負(fù)組三相橋式變流器，有效的降低了大電流變流器運(yùn)行時(shí)存在的電磁干擾問(wèn)題，同時(shí)可以有效的避免由于感抗壓降帶來(lái)的均流系數(shù)下降和變流器功率因數(shù)降低的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核聚變技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變流器。

背景技術(shù)

磁約束核聚變是聚變研究最重要的手段之一，磁約束核聚變利用磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體的約束和控制，隨著對(duì)等離子體研究的深入，需要更大的直流電源來(lái)提供高能磁場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體物理特征更深入的研究，進(jìn)一步為聚變商業(yè)應(yīng)用提供理論和工程基礎(chǔ)。大電流直流電源在我國(guó)電解電鍍行業(yè)中應(yīng)用較多，在結(jié)構(gòu)上一般采取多個(gè)小電流輸出變流柜并聯(lián)的方式構(gòu)成一個(gè)大電流直流電源，每個(gè)小電流輸出變流柜在電氣結(jié)構(gòu)上相同，每個(gè)小電流變流柜內(nèi)由三相橋式變流器、進(jìn)出線路、測(cè)量和保護(hù)設(shè)備構(gòu)成，且每個(gè)橋臂上大多采用3-4個(gè)晶閘管并聯(lián)，此類電源大多為二象限電源。這類電源應(yīng)用在核聚變領(lǐng)域存在如下問(wèn)題：由于電氣結(jié)構(gòu)的原因，此類電源成本較高，電源中的大多數(shù)電氣設(shè)備利用率較低；從整體上來(lái)看電源結(jié)構(gòu)松散，多個(gè)小變流柜的并聯(lián)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)增加了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性，另外由于組成大電流直流電源的設(shè)備較多占地面積較大；且由于其大多為二象限電源無(wú)法應(yīng)對(duì)托卡馬克裝置負(fù)載四象限運(yùn)行的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大電流正負(fù)橋并聯(lián)變流器，其能夠適應(yīng)托卡馬克裝置負(fù)載四象限運(yùn)行條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種大電流正負(fù)橋并聯(lián)變流器，包括兩個(gè)平行安裝在柜體內(nèi)的直流總輸出母排、設(shè)于直流總輸出母排上的直流分支母排和交流母排，每個(gè)直流總輸出母排上安裝3個(gè)直流分支母排，直流分支母排在直流總輸出母排3上對(duì)應(yīng)的形成三組，每?jī)蓚€(gè)直流支路母排為一組；

所述的直流分支母排兩個(gè)側(cè)面均設(shè)有晶閘管，在每一組中的兩個(gè)直流支路母排中，其中一個(gè)直流分支母排上的晶閘管分別與該組中另一個(gè)直流分支母排上安裝的同一側(cè)面的晶閘管對(duì)應(yīng)通過(guò)軟連接排連接，并且同一組中的兩個(gè)軟連接排方向相反；所述的軟連接排內(nèi)側(cè)設(shè)有快速熔斷器，所述的快速熔斷器與所述的交流母排連接。

直流分支母排的每一個(gè)側(cè)面設(shè)有晶閘管的數(shù)量為8個(gè)，兩側(cè)共有16個(gè)；在每組的兩個(gè)直流分支母排中，一個(gè)直流分支母排同一側(cè)的8個(gè)晶閘管均對(duì)應(yīng)與同一組中的另一個(gè)直流分支母排同一側(cè)的8個(gè)晶閘管通過(guò)軟連接排連接，兩側(cè)的軟連接排方向相反。

所述的交流母排的中部引出三根并聯(lián)的電路，每一電路中，首先并聯(lián)連接交流電壓互感器，再串聯(lián)壓敏電阻和交流電流互感器。

所述的兩個(gè)直流總輸出母排之間設(shè)有直流電壓傳感器，同時(shí)其中一路直流總輸出母排串聯(lián)熱敏繼電器上，另一路直流總輸出母排串聯(lián)直流電流傳感器。

所述的交流母排上分出兩路支路，每個(gè)支路上連接快速熔斷器之后，并聯(lián)兩路方向相反的晶閘管，每個(gè)晶閘管上并聯(lián)散熱器。

所述的交流電壓互感器設(shè)于柜體背面的下端，所述的交流電流互感器使用環(huán)氧絕緣板固定在柜體內(nèi)。

所述的交流母排材料為鋁。

所述的直流總輸出母排由2根鋁排組成，使用絕緣環(huán)氧板固定在柜體的頂部。

所述的直流總輸出母排與直流支路母排通過(guò)螺桿相連。

本發(fā)明的顯著效果如下：