RCS引出脉冲电源更新改造项目-数字化高压充电机研制

A****0699其他试验仪器及装置

本项目是对中国散裂中子源工程RCS引出脉冲电源更新改造项目中的全数字化高压充电机研制。中国散裂中子源工程属于国家重大科技基础设施建设项目。中国散裂中子源RCS 引出系统共有 8 套引出冲击磁铁脉冲电源，各脉冲电源独立向8块引出冲击磁铁提供大功率励磁电流，RCS引出脉冲电源高压充电机为PFN组件充电，闸流管放电后在负载端产生大电流的快脉冲。系统稳定运行的指标为：工作电压40kV，工作脉冲电流6kA，脉冲上升时间<264ns，平顶宽度＞600ns，励磁电流脉冲抖动<±10ns，引出频率25Hz。1. 电源控制方式为本地控制和远程控制两种方式。 2. 电源输入为AC380V±5%，三相三线制。电源输出电压为正极性，输出充电电压0-55kV连续可调，充电方式为恒流充电，充电电流0-510mA连续可调。输出电压精度≤±0.1%、纹波≤±0.1%、稳定度≤0.05%/8h（恒定负载和环境温度下预热1h后测试）。充电机输出峰值功率28kW，效率≥90%（满载测试效率）。 3. 电源充电能力，电源给280nF电容负载充电，从0V充至55kV所需时间≤30mS，1秒时间内充电次数可达25次，要求供应商具备充电机重频脉冲工作测试能力（加高压开关进行重频脉冲工作测试）。 4.电源闭环控制采用DSP主控芯片的数字控制方式，完成充电电压的启/停，电压/电流给定和监测、数字调宽、数字调频、驱动信号生成、检测、保护等功能。电源保护功能具有高压过压、过流、过温及打火保护、逆变前级、驱动等故障信息，电源故障信息通过光纤通讯上传上位机显示。 5. 在启动阶段限制电流的大小，使变换器输出电压快速稳定地建立，抑制启动过程中过大的电压和电流，同时要实现充电全过程的开关器件的软开关。 6. 方案中必须包含详细谐振腔参数设计，电源的闭环模拟，器件选型等设计。 7.电源前面板有高压开、高压关、主功率准备、总故障、连锁信号、远控灯指示，同时显示当前充电电压和充电电流。电源后面板380V电源输入接口为专用接线端子，高压输出采用高压连接器和高压电缆及接头，接头为快插同轴接口，连接器及电缆耐压大于70kV。充电高压输出监测为BNC接口，0-10V对应0-55kV。 8. 电源冷却方式为强制风冷，电源逆变前级采用干式结构设计，机箱结构尺寸为机箱宽度为19吋，高度≤7U，机箱后面板具有接大地端子。 9. 电源稳定可靠运行，需接入中国散裂中子源RCS引出脉冲系统，经过72小时不间断满功率拷机实验，保质期为1年。