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《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
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CiADS固态功率源的可用性设计与分析

高鹏辉  
【摘要】:加速器驱动次临界系统(ADS,Accelerator Driven Sub-critical System)被认为是一种清洁的可持续发展的能源系统之一;不仅能够将高放射性乏燃料嬗变成短寿命核废料,实现乏燃料的安全处理,而且次临界反应堆可以在嬗变乏燃料的同时输出电能,变废为宝。ADS加速器面临的一大挑战是高可用性要求。目前要对整个ADS超导加速器进行可用性设计与分析是困难的。根据各系统造成设备停机时间占比,对CiADS(China Initiative Accelerator Driven System)的可用性要求进行了分配,固态功率源的分配为0.999。然后对固态功率源进行了初步可用性设计,包括现场可更换单元设计以及初步可靠性设计,建立了可靠性框图模型进行分析。固态功率源的主放是其薄弱点,对固态功率源的可靠性有极大的影响,所以对其进行了冗余设计,然后使用Reliasoft软件建立了固态功率源各种冗余模型的可靠性框图,分析结果显示:当其他元件的平均故障间隔时间达到171702小时,25/28冗余设计可以满足0.999的可用性要求。本文的另一项工作是CADS-25MeV超导加速器稳定性研究,为以后CiADS超导加速器的建造设计提供依据。首先对CADS-25MeV超导加速器分别进行了脉冲束可靠性试验和连续束可靠性试验,发现高频系统和控制系统是影响加速器可靠性的两大主要原因。然后对CADS-25MeV超导加速器进行了维修性试验,发现电源系统和射频四极场(RFQ)加速器是影响加速器维修性的两大主要原因。最后,对CADS-25MeV超导加速器的失束次数进行了统计,造成失束的主要原因也是高频系统和控制系统。本文详细讨论了各个系统故障的原因以及提高超导加速器稳定性的措施。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL507

【参考文献】
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