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 ВDC

6. Выходной ток, не менее (Iмакс.)

11000 АDC

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 Iмакс

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

- Т1..ТN – силовые согласующие трансформаторы

- В1..ВN – 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 … ИN, 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

 

© ООО «НПП ЛМ Инвертор», 2019

Популярные разделы: Каталог | Публикации

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

Яндекс.Метрика

Главная | Карта сайта | Обратная связь

г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 12
Телефоны: +7 (495) 517-31-63
+7 (495) 361-92-93
Факс: +7 (495) 361-93-98
E-mail: info@lm-inverter.ru