沖擊電流下高溫超導(dǎo)電纜安全運行區(qū)間研究.pdf

1、與常規(guī)電力電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜的具有損耗小、傳輸容量大、重量輕、體積小、無火災(zāi)隱患和無電磁輻射污染等優(yōu)點。在電力傳輸方面，高溫超導(dǎo)電纜為高效率、大容量、低損耗輸電提供了有效途徑。由于超導(dǎo)電纜在并網(wǎng)運行中送電容量很大，一旦在輸電過程中出現(xiàn)故障，則可能影響超導(dǎo)電纜供電可靠性，嚴(yán)重的甚至對電纜本身造成永久損傷并影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，高溫超導(dǎo)電纜的穩(wěn)定性能關(guān)系到整個超導(dǎo)輸電系統(tǒng)的安全運行，是推進超導(dǎo)輸電實用化進程的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、r>　　本文著眼于高溫超導(dǎo)電纜在故障電流沖擊情況和低溫系統(tǒng)故障情況下的穩(wěn)定特性，對110 kV/3 kA冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜磁-熱特性進行了研究?；诘诙邷爻瑢?dǎo)帶材YBCO涂層導(dǎo)體結(jié)構(gòu)特點和E-J伏安特性，建立了超導(dǎo)帶材并聯(lián)等效電路模型。對直流/交流(DC/AC)電流下超導(dǎo)帶材伏安特性進行計算，分析了YBCO超導(dǎo)層和金屬穩(wěn)定層電流分布、電阻大小隨載流變化規(guī)律。
　　以采用YBCO涂層導(dǎo)體的高溫超導(dǎo)電纜多股并繞分層導(dǎo)體為基本支路單

3、元，基于超導(dǎo)涂層導(dǎo)體等效并聯(lián)電路模型，建立了高溫超導(dǎo)電纜的等效電路模型和熱傳導(dǎo)模型。考慮電流分布和溫度分布的相互影響，相互耦合關(guān)系，采用MATLAB和ANSYS實現(xiàn)超導(dǎo)電纜磁-熱分量的耦合求解。分析了高溫超導(dǎo)電纜在故障電流沖擊和低溫系統(tǒng)故障運行條件下的穩(wěn)定特性，提出超導(dǎo)電纜安全運行溫度區(qū)間。通過對超導(dǎo)電纜各個導(dǎo)電層在不同運行條件下的分流、熱負(fù)荷暫態(tài)響應(yīng)特性進行全面的理論研究，從而獲得超導(dǎo)電纜載流、失超和熱負(fù)荷特征變化規(guī)律，提出了高溫超導(dǎo)