高温超导变压器关键技术

由于超导材料的无阻载流特性,其在超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能、超导电机等超导电力装置中的应用引起人们极大兴趣。其中超导变压器具有体积小、重量轻、损耗低、无火灾隐患、无环境污染和低漏抗等特点。简要介绍了高温超导变压器基本结构,重点介绍了变压器研发过程中的关键技术问题,包括液氮和气氮低温绝缘特性、超导绕组损耗分析、电流引线设计、非金属低温容器设计等,为高温超导变压器的研发提供有用的参考。     

超导电缆导体绞缆张力自动控制系统的研制

超导磁体系统是ITER装置的重要组成部分,其超导磁体线圈采用管装导体（CICC）绕制而成。介绍了管装导体张力控制系统,分析了绞制过程中放线张力对结构参数控制及其绞制质量的影响,并通过技术改造实现了第1、2级子缆绞缆过程中的股线张力的实时、精准控制。在此基础上成功完成了一根长度为765mPF5型样缆的绞制,试制表明本张力控制系统可有效控制电缆导体绞制过程中张力大小,满足超导电缆的绞制的要求。     

10kA高温超导电缆系统绝缘

为确定10kA直流高温超导电缆(10kA超导电缆)本体和测控系统绝缘水平,讨论了其本体结构特点和电场分布特点以及绝缘水平的影响因素;对Pt100型铂电阻温度传感器进行了耐压、耐流试验;构建了由模型电缆和模拟测控回路组成的系统并对其进行耐压试验。结果表明温度传感器在5kV情况下耐压情况良好,但较大电流容易导致其损坏;高压下普通密封转换端子外壳对温度传感器针脚放电并导致传感器损坏,需设计专用密封端子。研究认为10kA超导电缆本体绝缘设计需适当提高绝缘耐压水平,测控系统浮电位设计满足10kA超导电缆工作状态下的测控需要,但测控系统绝缘设计中需防止产生因高压产生的局部放电电流加载于测量回路,10kA超导电缆系统集成后进行的系统耐压测试表明其绝缘系统满足运行要求。     

气溶胶灭火剂pH值测量方法的研究

气溶胶灭火剂作为一种新型灭火剂具有优越的灭火性能，但燃烧后的气溶胶微粒如果酸碱度太强就会腐蚀电路和仪器，所以必需测量出燃烧后的气溶胶的pH值以改良配方，使其酸碱度接近中性，本文就介绍了一套实验装置用来测量气溶胶的pH值，并通过一系列实验数据的分析证明了此种方法的可行性。     

1250kV·A三相高温超导变压器的系统集成与试验

对1250kV·A/10.5kV/0.4kV三相高温超导变压器的系统设计、集成、试验与并网示范运行进行了研究。该超导变压器的一次侧绕组为螺线管型,二次侧绕组为饼式线圈结构,均采用Bi2223/Ag铜合金加强高温超导带材制备;铁心为三相三柱式,采用取向硅钢片叠成;低温恒温器带有室温孔,采用耐低温的玻璃钢制作。测试表明,该超导变压器的空载损耗为2319.2W,空载电流为0.254%,短路阻抗为5.6%,负载损耗为249W。此外,对一、二次侧之间的主绝缘进行了35kV/1min/50Hz工频耐压测试,测试最大泄漏电流12.6mA;对一次侧绕组纵绝缘进行了负向75kV/1.2μs/50μs全波雷电冲击电压测试。完成相关测试后,该超导变压器于2014年9月9日开始并网示范运行,长时间运行可靠。     

HTS电力技术应用中的液氮高电压绝缘特性研究

针对超导电力装置的低温高电压绝缘问题,通过低温高电压实验装置系统地研究了液氮的绝缘与击穿特性,重点研究了电极形状、电极间距和液体压力等因素对液氮击穿特性的影响规律。结果表明:电极间距越大击穿电压越高;击穿电压随气体压力线性增加;电极形状对室温液氮的击穿电压影响显著,电极间隙的电场越均匀击穿电压越高;电极距离的增大引发电极间隙电场均匀性变差,单位长度的耐压强度随长度的增加而降低;液体压力的增高,不同电极的耐压能力都有不同程度的改善。     

1MJ/0.5MVA/10kV SMES测控系统研究

主要研究超导磁体系统的检测方法、2kV脉冲磁体的过压、过流和失超保护方法、系统的故障诊断方法及其与SMES系统的协调控制方法。并研制了一台超导磁体系统的测控装置,应用于1MJ/0.5MVA/10kVSMES示范工程,通过系统挂网运行检验了其设计的合理性。     

限流器用第二代超导带材大电流冲击过程的物理模型研究

为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理模型。利用Matlab对该过程进行数字建模仿真,获得故障限流过程中超导带材的电流、电阻等系列参量的直观变化规律,并对上述物理模型进行校验,实验验证仿真结果的有效性。     

CAN总线智能测控节点的设计与实现

介绍了基于CAN总线智能测控节点的设计与实现，重点对基于80C592CPU的节点硬件配置，软件功能，尤其是CAN通信的实现进行了比较详细地讨论。     

微型振动式压电发电机的设计与特性分析

为了设计出与应用场合相匹配的微型振动式压电发电机,采用模态分析和谐响应分析方法对压电双晶片发电机的振动特性进行了研究,并分析了压电晶片的长度、宽度、厚度、质量块质量等参数对压电发电机固有频率的影响.在此基础上,基于压电发电机的等效电路模型对发电机的发电特性进行了研究,并分析了压电发电机的上述结构参数对输出电压和功率的影...