EAST辅助加热高压电源系统简介
一级课题 负责人：黄懿贇
1. EAST辅助加热高压电源系统简介
EAST辅助加热高压电源系统由四个独立的二级课题组成，包括2.45GHz/4MW低杂波系统（LHCD）高压电源、4.6 GHz/6MW低杂波系统（LHCD）高压电源、140GHz/4MW电子回旋系统（ECRH）高压电源和80keV/8MW中性束注入系统（NBI）高压电源。
图1 EAST辅助加热高压电源系统组成
该课题长期负责聚变装置四类辅助加热高压电源系统的EAST实验运行、维护和升级改造等工作，电源系统总体装机容量总功率约80MW，为EAST装置的高参数高性能运行提供有力保证。
2. 2.45GHz-4MW低杂波系统高压电源简介
2.45GHz/4MW低杂波系统核心由20只俄制KU245-200速调管构成，每5只并联运行共计分为四组，由四套高压电源系统为其提供能量。
2.45GHz 低杂波系统高压电源于2001年建成，一期高压电源采用传统的相控整流技术,主要包括高低压开关柜、变压器、整流桥以及撬棒保护单元等设备。电源系统从2001起开始服役于HT-7及EAST托卡马克，2010-2012期间为了适用俄制速调管升级，电压从30kV提升到50kV,增加了20kV/100A PSM模块电源。2016-2018期间，对2.45GHz LHCD高压电源原相控单元（30kV/50A）进行全面改造，替换为新PSM模块单元（30kV/50A)。最终，2.45GHz LHCD高压电源系统全部采用PSM技术，输出总功率高10MW，服务于EAST托卡马克的实验运行。
表1 2.45GHz-4MW低杂波系统高压电源系统组成
图2 2.45GHz-4MW低杂波系统高压电源系统改造前后主回路原理图
 
 
图3 2.45GHz-4MW低杂波系统高压电源系统现场布局
3. 4.6GHz-6MW低杂波系统高压电源简介
4.6GHz/6MW低杂波系统核心由24只美制VKC7849速调管构成，每6只并联运行共计分为四组，由四套高压电源系统为其提供能量。高压电源系统基于PSM技术，主要由进线开关柜、多绕组隔离变压器、整流及开关模块以及相应的测量、控制保护系统等组成，服务于EAST托卡马克的实验运行。
表2 4.6GHz-6MW低杂波系统高压电源系统组成
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系统组成
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PSM电源
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额定电压（kVDC）
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-51
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额定电流（A）
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75
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脉冲宽度（s）
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0-1000
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图4 4.6GHz-6MW低杂波系统高压电源系统主回路原理图
 
图5 4.6GHz-6MW低杂波系统高压电源系统现场布局
4. 140GHz-4MW电子回旋系统高压电源简介
140GHz/4MW电子回旋系统由四只1MW回旋管构成，两只回旋管并联运行由一套高压电源为其提供能量。高压电源系统基于PSM技术，主要由进线开关柜、多绕组隔离变压器、整流及开关模块以及相应的测量、控制保护系统等组成，服务于EAST托卡马克的实验运行。同时，为配合回旋管的生产和测试验收，为俄罗斯GYCOM公司提供了一套类似的高压电源系统。
表3 140GHz-4MW电子回旋系统高压电源系统组成
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系统组成
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PSM电源
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额定电压（kVDC）
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-70
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额定电流（A）
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80
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脉冲宽度（s）
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0-1000
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调制能力（Hz）
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1000
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图6 140GHz-4MW电子回旋系统高压电源系统现场布局&GYCOM高压电源
5. 80keV-8MW 中性束注入系统高压电源简介
80keV/8MW中性束注入系统由2条NBI束线4只离子源构成，分别由四套高压电源为其提供能量。高压电源系统基于PSM技术，主要由进线开关柜、双绕组油浸隔离变压器、多绕组干式隔离变压器、整流电源模块及相应的测量、控制保护系统等组成，服务于EAST托卡马克的实验运行。
表4 80keV-8MW中性束注入系统高压电源系统组成
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系统组成
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PSM电源
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额定电压（kVDC）
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-100
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额定电流（A）
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100
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脉冲宽度（s）
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0-1000
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图7 80keV-8MW中性束注入系统高压电源系统主回路原理图
 
图8 80keV-8MW中性束注入系统高压电源系统现场布局
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