高温超导变压器及发展现状

介绍高温超导变压器及其优点．并分析高温超导变压器与传统油浸变压器的区别，对高温超导变压器的发展现状进行总结，其中着重介绍在变压器应用中高温超导线材的性能参数和高温超导变压器的性能参数。探讨高温超导变压器的应用前景。     

全球首台非晶合金铁芯高温超导电力变压器在我国成功运行

经过4年多的研发,世界上第二台挂网运行的三相高温超导变压器、也是全球首台非晶合金铁芯高温超导电力变压器在新疆成功投入电网运行。据了解,其负载损耗仅相当于同容量油浸式变压器9 型的4．5％。这标志着我国在高温超导变压器的研制开发方面已经进入世界先进行列。     

全球首台非晶合金铁芯高温超导变压器投入运行

经过4年多的研发，世界上第2台挂网运行的三相高温超导变压器，也是全球首台非晶合金铁芯高温超导变压器在通过并网前的各种测试后，日前在新疆成功投入电网运行。这是我国第1台拥有自主知识产权的高温超导电力变压器，有效解决了高温超导变压器实用化的一系列关键技术。     

全球首台非晶合金铁芯高温超导电力变压器在我国成功地运行

经过4年多的研发，世界上第二台挂网运行的三相高温超导变压器，也是全球首台非晶合金铁芯高温超导电力变压器在通过并网前的各种测试后，存新疆成功投入电网运行。     

特变电工高温超导电力变压器创全球第一

近日．新疆特变电工股份有限公司经过4年多的研发．世界上第二台挂网运行的三相高温超导变压器．也是全球首台非晶合金铁芯高温超导变压器在通过并网前的各种测试后．在新疆成功投入电网运行。     

高温超导变压器

电力系统内部能量损失除发电机的损失外,变电和输电系统的损失也占有很大的比例,减少后者就是减少变压器等变电设备和输电线路的损失,超导技术的发展为此提供了有力的技术支持。高温超导材料的发现是超导材料发展的一个重要里程碑。目前,高温超导电缆已进入启用阶段,国内外厂家正积极开展高温超导变压器的研发工作。欧洲、日本都相继研制出M V A级的高温超导变压器,美国研制成5/10M V A的高温超导变压器。在我国“十五”863计划中,中科院电工所和株州电力机车厂已分别开始630M V A高温超导变压器和电力机车用高温超导牵引变压器的研制。…     

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。     

高温超导电缆的研发现状和发展趋势

与常规电缆相比,高温超导电缆具有体积小、重量轻、容量大、电流密度高、损耗低、环境友好等优势,为未来电网提供了一种新的电力传输方式。随着高温超导线材取得的重要研究进展,国际上相继开展了高温超导电缆的研发,已有多条超导电缆工程成功地进行了挂网示范运行。本文介绍高温超导电缆的研发进展情况,并简单对高温超导电缆的发展趋势和关键技术做出展望。     

高温超导变压器的开发动态

概述了高温超导变压器的结构和特点,介绍了国外高温超导变压器的开发动态及今后的研究课题。     

我国首台高温超导电力变压器挂网试运行成功

由中国科学院电工研究所和新疆特变电工股份有限公司联合研究开发的我国首台高温超导变压器，在2006年1月投入配电网试验运行并获得成功。这是世界上第2台挂网运行的高温超导变压器，也是全球首台非晶合金铁心高温超导电力变压器。高温超导电力变压器的研制成功，标志着我国在高温超导变压器的研制、开发方面已经进入世界先进行列。该研究项目实施近4年，在先后研制出26 kVA三相高温超导变压器样机和45 kVA单相高温超导变压器样机的基础上，于2005年底完成了630 kVA三相高温超导变压器的研究开发，并且在通过了并网前的各项测试后，顺利…     

Design study of a high‐temperature superconducting transformer

Many research and development projects on high‐temperature superconducting apparatus such as a transformer, fault current limiter, and cable are being actively pursued in the power field as a result of performance improvement of Bi silver sheath high‐temperature superconducting (HTS) wire. HTS transformers are considered to be among the most promising applications in view of efficiency improvement, the interface with cryogenic cable and normal temperature devices, incombustibility, overload capability, the function as a reactor, and the possibility of use as a fault current limiter. The necessary technical development items of an HTS transformer in order to achieve performance superior to conventional devices are examined. For this purpose, three‐phase 66‐kV 100‐MVA transformers were designed for the comparison of an HTS transformer and a conventional one with oil cooling. The desirable development items are an HTS wire current density of about 40 A/mm², an allowable winding strain of about 0.5%, a percent impedance of 7.5%, an air gap flux density of about 0.3 T, and AC losses of about 0.3 W/km‐A. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 142(1): 25–31, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10087     

高温超导变压器

高温超导变压器与常规变压器相比 ,具有体积小、重量轻、效率高、无火灾隐患、不污染环境和限制短路电流改善系统动态稳定性等诸多优点。阐述了欧洲、美国及日本等国家的高温超导变压器的研究现状、基本特点、优越性及研究中存在的技术问题等。并且讨论了高温超导变压器的设计原则和将来其投入电力系统运行时所需要进一步考虑的问题     

高阻值合金基体材料对Bi-2223高温超导带材交流损耗影响的实验研究

飞速发展的高温超导材料的研究和制各，加速了高温超导材料在变压器、限流器、电缆、同步电机和储能磁体等方面的应用。影响高温超导材料应用的关键因素之一是它的交流损耗。在多芯高温超导带材中，交流损耗依赖于各种参数。其中，基体的有效电阻率对带材的交流损耗有重要影响。为了研究高阻值基体材料对带材交流损耗的影响，该文制各了6种具有不同阻值的基体材料的带材。在77K下，研究了高阻值基体材料对Bi-2223带的交流损耗的影响.结果发现，在较低频率下，通过引进高阻值基体材料，可有效地减少带材的交流外场损耗。同时也研究了高阻值基体材料电阻率对耦合损耗时间常数的影响。     

超导变压器的基本特点和开发现状

介绍了超导变压器的基本特点和优越性能,阐述了超导变压器（包括低温超导、高温超导及特殊形式的超导变压器）的发展现状。     

Characteristics analysis of superconducting power transformer without iron core

With the progress of superconducting wires for ac power use, research on superconducting power transformers is increasing. These transformers can be divided into two types: the iron-core type [1, 2]; and the air-core type [3–9]. The latter type has such advantages as absence of iron losses and magnetic saturation, and greater possibility of reduction of size and weight. However, the air-core transformer has a large magnetizing current due to the absence of iron core. Hence, research has been carried out on the possibility of using the air-core transformer also as a shunt reactor in a power transmission system. However, the operating characteristics of the air-core transformer, such as voltage regulation and reactance voltage, are not clear at present. In this paper, the equivalent circuit without losses is proposed first. Since this equivalent circuit is expressed by means of the magnetic coupling factor and self-inductances of windings, the effect of these parameters on the transformer characteristics can easily be investigated. Then, based on this equivalent circuit, the per-unit expressions for the air-core transformer characteristics are derived and the characteristics are analyzed in detail. The validity of the theoretical results are confirmed by experimental results obtained by the use of an experimental superconducting transformer.     

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。     

基于波形分析法的变压器绕组匝绝缘在线检测及故障诊断

采用波形分析法判断变压器匝绝缘故障的技术近年来发展较快．通常人们对变压器绕组匝绝缘故障离线进行试验分析。但由于在试验中人为制造的高压、高频振荡波形与变压器实际运行所遭受的冲击波形有较大差别，因而测试结果尚不能真正反映变压器的实际运行状态。针对这种情况，研发了新型电子式电流互感器，它的制造技术融合了传感器技术和光电技术，产品结构简单，安装维护方便，分为测量级和保护级，可在线采集变压器暂态过程中的雷击波形作为变压器传递函数的输入、输出信号，建立变压器雷击电流波形频谱图库，分析变压器传递函数的变化趋势，这样就达到真正判断变压器绕组匝绝缘的电气性能状况的目的。     

变压器的电力电子化演进及其对电压稳定影响综述

变压器作为电网中保持电压稳定性和改善电网电压质量的一种重要设备,一直是相关领域的研究热点。近年来随着电力电子技术的发展,由于电力电子器件相较于传统机械结构的高度可控性和不产生电弧的特性,变压器逐渐呈现电力电子化的趋势。首先将变压器按电力电子化发展方向的不同分为了两个阶段,并归纳总结了变压器电力电子化进程各个阶段的拓扑结构。在此基础上对每个电力电子化阶段的变压器对有载调压的影响做了详细介绍。最后对不同电力电子化阶段的变压器对电压稳定性的影响做了对比,对变压器的发展趋势和关键问题进行了总结与展望。