+7 (495) 769-79-87

Главная
Продукция и разработки
Каталог
Специальные проекты преобразовательных систем

Специальные проекты преобразовательных систем

Проект ИТЭР
(ITER – аббр. от англ. International Thermonuclear Experimental Reactor) – международный экспериментальный термоядерный реактор

С 2008 года по настоящее время ООО «НПП ЛМ Инвертор» является поставщиком специальных преобразователей для проекта ИТЕР. Заказчиком является АО «НИИЭФА им. Ефремова».

Реализованные проекты:

Высоковольтный импульсный коммутатор ВИК-45кИ-12к (Thyristor Circuit Breaker TCB-45kI-12k)

ВИК построен по схеме двухступенчатого тиристорного коммутатора. Каждая ступень в своём составе имеет:

высоковольтный тиристорный вентиль (столб) с последовательным соединением быстродействующих тиристоров;
высоковольтный импульсный конденсатор.

Импульсный коммутатор является составной частью размыкающего устройства многократного действия (РУМД) постоянного тока, используемого в системе электропитания обмоток полоидального поля и обмоток центрального соленоида ИТЭР и предназначенного для вывода энергии из индуктивных накопителей, в частности сверхпроводящих обмоток магнитной системы ИТЭР, в резистивную нагрузку.

В составе РУМД высоковольтный импульсный коммутатор обеспечивает:

перехват постоянного тока значением до 45кА;
длительность протекания тока через собственные вентили до 6,5 мс (время, требуемое для размыкания внешнего быстродействующего разъединителя);
прерывание протекания тока через ВИК для вывода энергии во внешние резистивные цепи.

Высоковольтный импульсный коммутатор [открыть]

Устройство питания привода УПП-0,07-2к (Pulsed Power Supply PPS-0.07-2k)

Устройство питания привода предназначено для импульсного электропитания электродинамических приводов коммутирующих аппаратов, являющихся составной частью быстродействующих устройств коммутации постоянного тока. Разряд предварительно заряженного конденсатора через мощный тиристорный ключ с малоиндуктивным монтажом обеспечивает необходимое силовое воздействие на якорь коммутирующего аппарата.

УПП состоит из :

высоковольтного импульсного конденсатора;
сильноточного тиристорного блока;
устройства заряда/разряда импульсного конденсатора, расположенного на высоком потенциале.

Устройство питания привода [открыть]

Зарядное устройство с изолированным выходом ЗУИ-1-5к-УХЛ4

Зарядное устройство с изолированным выходом предназначено для заряда и стабилизации напряжения на конденсаторах батарей противотока системы коммутации ИТЭР, размещённых на высоком потенциале (класс напряжения 17,5 кВ).
Батареи противотока предназначены для использования в системах защиты сверхпроводящих обмоток.

Ёмкость конденсаторной батареи одной ячейки, мФ	2,8
Количество ячеек	4
Номинальный зарядный ток, А	1
Диапазон уставки конечного напряжения заряда конденсаторов, кВ	0,2÷5,5
Точность установки и стабильность поддержания напряжения конденсаторов, % не более	1
Максимальное обратное напряжение на конденсаторах, кВ (ЗУИ выдерживает изменение полярности напряжения на конденсаторах ячеек после генерации импульса противотока).	– 5

Возможна поставка устройств заряда конденсаторных накопителей с изолированным выходом с согласованными с заказчиком параметрами, отличными от указанных.

Проект NICA

(Nuclotron-based Ion Collider fAcility — коллайдер протонов и тяжёлых ионов) для Объединённого института ядерных исследований (г. Дубна Московской области)

Прецизионный источник тока ПИТ-11К-260Д

Прецизионный источник тока ПИТ-11к-260д (далее по тексту ПИТ-11к) предназначен для питания сверхпроводящих структурных магнитов Бустера NICA, используемых для формирования магнитных полей требуемой величины с заданной скоростью роста и заданной точностью.

ПИТ-11к-260д состоит из двенадцати прецизионных источников тока ПИТ-1000-260д на ток 1000А, напряжение 260В, каждый, работающих параллельно на общую нагрузку.

В состав каждого ПИТ-1000 входят накопитель электроэнергии (НЭП) и широтно-модулированный высокочастотный конвертер тока (ПТ). В предусмотренном циклическом режиме работы:

на этапе роста поля в сверхпроводящих магнитах конвертер тока формирует на выходных шинах ток требуемой формы с заданной точностью за счет отбора энергии из НЭП;

при выводе энергии из индуктивностей сверхпроводящих магнитов конвертер тока возвращает энергию обратно в НЭП.

Основные технические параметры ПИТ-11к-260д

№	Параметр	Значение
1.	Входное питающее напряжение Uн +10%, -15%	0,4 кВ
2.	Максимальная мощность источника	2,86 МВт
3.	Максимальная мощность, потребляемая от сети	500 кВт
4.	Энергия НЭП	6·10⁶ Дж
5.	Максимальное выходное напряжение источника, не менее	+/- 260 В_DC
6.	Выходной ток, не менее (I_макс.)	11000 А_DC
7.	Индуктивность нагрузки	31 мГн - режим 1 1...40 мГн - режим 2
8.	Относительная стабильность тока на участках его нарастания и спада	2·10^-4
9.	Относительная стабильность тока на «столе» поля	5·10^-5
10.	Пульсация выходного напряжения на «столе» поля, пик-пик	При максимальном токе: не более 215 мВ. На поле инжекции: не более 10 мВ
11.	Диапазон уставки выходного тока	2…100% от I_макс
12.	Режимы работы	- статический - динамический с dI/dt=0…+/-7 кA/с
13.	Охлаждение	воздушное принудительное, жидкостное
14.	Габариты	12 шкафов 1500х1000х2000, ШУ 600Х800х1800

Прецизионные источники тока серии ИП мощностью от 135 до 600 кВт для изменения градиента поля в фокусирующих и дефокусирующих квадрупольных магнитах коллайдера NICA

Особенности исполнения ИП

- Высокочастотное преобразование электрической энергии с помощью IGBT;

- Система управления источником – на основе быстродействующих сигнальных процессоров DSP и ПЛИС;

- Местная панель управления с ЖК-дисплеем и клавиатурой для индикации состояния ИП и рабочих параметров;

- Управление ИП осуществляется как с местной панели, расположенной на передней двери стойки, так и с удаленного пульта управления, по общепринятым интерфейсам RS485, 4..20мА, Ethernet;

- В состав ИП входит блок регистрации параметров (БРП), осуществляющий осциллографирование ряда внутренних и внешних параметров с хранением информации в энергонезависимой памяти с возможностью её считывания на USB-Flash носитель.

Топология ИП

Рис. 1 - Топология ИП с промежуточным высокочастотным звеном

В состав ИП входят следующие элементы:

- S1 – автоматический выключатель силовой схемы ИП

- S2 – автоматический выключатель схемы питания собственных нужд ИП

- S3 – контактор основной

- S4 – контактор предзаряда промежуточного фильтра Ф1

- ФРП – фильтр радиопомех

- ВС – сетевой неуправляемый выпрямитель

- Ф1 – фильтр звена постоянного тока

- И₁..И_N – DC/AC-конверторы с рабочей частотой ~10 кГц

- Т₁..Т_N – силовые согласующие трансформаторы

- В₁..В_N – выходные неуправляемые выпрямители

- ДН2, ДТ2 – прецизионные датчики выходного тока и напряжения

- СУ – система управления

- МПУ – местная панель управления

Питание ИП осуществляется от сети напряжением 0,69 кВ. Сетевое напряжение выпрямляется с помощью неуправляемого выпрямителя ВС и поступает на инверторы напряжения И₁ … И_N, преобразующие постоянное напряжение в напряжение высокой частоты, которое с помощью силовых согласующих трансформаторов и выпрямителей преобразуется в напряжение, необходимое для питаниямагнитных элементов канала транспортировки пучка заряженных частиц.

Использование трансформации электроэнергии на промежуточной высокой частоте позволяет получить следующие достоинства такого схемотехнического решения:

- высокие удельные массо-габаритные показатели;

- высокий уровень унификации оборудования: все элементы сетевой части ИП, а также DC/AC-конверторы являются унифицированными блоками для всей линейки источников питания от 100 до 600 кВт, что в сочетании с блочно-модульной конструкцией облегчает эксплуатацию и резервирование;

- значительно сниженный по сравнению с традиционными источниками питания уровень негативного влияния на питающую сеть, что позволяет отказаться от применения дополнительных фильтро-компенсирующих устройств;

- шкафная компоновка ИП, не требующая дополнительного внешнего оборудования (защитный АВ входит в состав ИП).

Модельный ряд ИП

В таблице 1 приведены основные параметрыисточников питания серии ИП для элементов магнитной оптики в каналах транспортировки пучков.

Таблица 1 - Параметры источников питания серии ИП
№	Наименование ИП (ток-напряжение –климат. исп)	Номинальная мощность ИП, кВт	Показатели назначения ИП (ток, А /напряжение, В)	Размеры (мм), ШхГхВ	Масса ИП, не более, кг
1	ИП-3500-160-УХЛ4	560	3500 / 160	1400х800х2000	800
2	ИП-700-250-УХЛ4	175	700 / 250	1400х800х2000	800
3	ИП-1300-250-УХЛ4	325	1300 / 250	1400х800х2000	800
4	ИП-1700-250-УХЛ4	425	1700 / 250	1400х800х2000	800
5	ИП-3500-90-УХЛ4	315	3500/90	1400х800х2000	800
6	ИП-3500-140-УХЛ4	490	3500/140	1400х800х2000	800
7	ИП-4000-100-УХЛ4	400	4000/100	1400х800х2000	800
8	ИП-4000-150-УХЛ4	600	4000/150	1400х800х2000	800
9	ИП-635-212-УХЛ4	135	635/212	1400х800х2000	800

Технические характеристики ИП

№	Параметр	Значение
Входные характеристики
1	Напряжение питания на входных клеммах источника.	3х690 В +10%, -15%, 50 Гц
2	Коэффициент мощности, не хуже	0,92
Параметры потребителя
3	Индуктивность	0,01..2,3 Гн
4	Активное сопротивление	10…100 мОм
Выходные характеристики
5	Режим работы	статический
6	Относительная стабильность тока в статическом режиме, не хуже	1·10^-4
7	Точность изменения выходного тока, не хуже	1·10^-4
8	Устойчивость к короткому замыканию	Да
9	Пульсации выходного напряжения, не более (мВ)	40
Конструкция
10	Степень защиты по ГОСТ 14254-96, не хуже	IP21
11	Охлаждение	жидкостное, принудительное воздушное
Управление, защиты
12	Управление	местное / дистанционное
13	Встроенная диагностика неисправностей	да