EAST装置高压电源介绍

　　我们知道，从电气革命以后，机电是不分家的，有机必有电。我们把机械比作人体的骨骼和肌肉，那么电就是附在骨骼和肌肉上的血管，电源就是大心脏，不断为机械提供源动力。EAST超导托卡马克核聚变试验装置就是一个复杂而庞大的机械装置，它的运转就需要各种高功率电源提供驱动力。

　　这些高功率电源担负着向试验装置提供各种不同规格的高功率电源，实现能量传输、功率转换、运行控制等重要任务。为等离子体的产生、约束、维持、加热，以及等离子体电流、位置、形状、分布和破裂的控制提供必要的工程基础和控制手段。它对于装置运行的性能与安全，物理实验的成败与效率，有着至关重要的作用。

　　这些高功率电源主要包括快控电源、极向场电源、纵场电源和辅助加热高压电源。

　　快控电源给装置真空室内的一组2匝位于装置赤道面上下对称而反向连接的常温水冷线圈（简称快控线圈）供电，形成等离子体垂直位移控制的主动控制。从而抑制等离子体固有（特别在大拉长位形下）的垂直不稳定性，控制等离子体在垂直方向的快速漂移，实现等离子体在垂直方向的平衡与定位。快控电源，实质上是一个大容量的AC/DC/AC单相逆变电源。系统组成主要有：高压断路器，整流变压器，AC/DC整流器，DC/AC逆变器，滤波与钳位，均流与保护，电流引线，负载，以及监测、控制、诊断与保护子系统。电源额定输入容量是50MVA，额定输入电压 110/10KV。电源最高输出电压是±800V，额定输出电流±2500A，100－150sec。

　　极向场电源给装置内十四个相互耦合布置的超导线圈供电，实现各种不同要求的等离子体位形、各种不同运行模式下等离子体的产生、加热、平衡与控制。每套极向场电源系统主回路由高压开关柜、整流变压器、整流器单元、晶闸管开关单元、失超保护单元、隔离开关单元、测量和控制系统等组成。电源输出电压10kV，输出电流±15kA。

　　纵场电源是EAST纵场超导线圈的励磁电源，它使EAST纵场超导线圈在等离子体中心产生稳定的、低波纹度的最大为3.5T的纵向磁场。电源额定输出电压18V，额定输出电流16kA。

　　辅助加热高压电源为各种辅助加热装置提供电能。辅助加热装置包括低杂波电流驱动及加热系统（简称LHCD），电子回旋共振加热系统（简称ECRH），离子回旋共振加热系统（简称ICRH）以及中性束注入加热系统（简称NBI）。

　　低杂波电流驱动及加热系统包括4套-35kV/5.6MW的高压电源和4套-50kV/15MW高压电源，他们分别为EAST 2.45GHz和4.6GHz低杂波系统（即中国最大的微波炉）服务。

　　电子回旋共振加热系统包括4套-60kV/12MW高压电源，为EAST 140GHz电子回旋系统服务。

　　离子回旋共振加热高压电源，输出电压0~19.2kV，输出电流20A。

　　中性束注入加热高压电源，输出电压100kV，输出电流100A。