电能质量讲座 第三讲 改善电能质量的新设施(下)

7　超导磁场储能系统 (SMES)超导现象是 2 0世纪的重要发现并已逐渐为人们认识和利用。在温度和磁场都小于一定数值的条件下 ,导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质称为超导性。 1 91 1年荷兰物理学家 H.K.Onnes首先发现汞(Hg)在液氦温度 (4 .2 K)下失去电阻的现象并取名为超导性。物体从正常态过渡到超导态的温度称为临界温度(Tc)。 1 933年 ,W.Meissner和 R.Ochsenfeld又共同发现金属处于超导态时体内磁感应强度为零 ,即能把原来在其体内的磁场“排除”出去 ,这个现象称为迈斯纳效应(Meissner effect)。当磁场达到一定…     

超导及其在电力技术中的应用

一.什么叫超导导体的电阻随温度下降而不断减小,当温度降至一定值(称为临界温度T_c)以下时,导体的电阻突然消失为零。这种现象就叫做超导现象。具有这种性质的材料称为超导体,目前已知的超导体有锡、铅等27种金属元素和许多合金及化合物。     

Nb薄膜超导量子干涉器件及其应用

1、前言所谓超导状态是在超低温条件下,电子两个两个成对地在电阻为零的导体内移动的现象。在两个超导体之间即使加上一层薄的绝缘层,或者在一个超导体中间形成一个狭窄的收缩区,它们之间也有超导电流流通。在它们上面一加上电压就有交流电流产生,这种现象叫做约瑟夫逊效应。约瑟夫逊结以磁通量子为单位(2.07×10~(-16)Wb)对磁通产生响应。超导量子干涉计—SQUID(Superconducting Quantum Interference Devices)经常被作为高灵敏变磁传感器使用。我国从1970年     

高温超导电力技术展望

1 高温超导体的发现及用途 1911年,荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K(K指绝对温度,4.2K即零下268.8℃)时发现水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性。1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电     

超导变电站调研报告Ⅰ

一、超导技术简介1911年,荷兰莱顿大学的卡末林-昂内斯意外地发现,将汞冷却到4.2K时,汞的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,卡末林-昂内斯称之为超导态。卡茂林由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。在他之后,人们开始把处于超导状态的导体称之为"超导体"。     

约瑟夫逊电压标准

前言约瑟夫逊效应是超导体所特有的一种效应,是在液体氦的沸点4.2K(-269℃)温度下产生的。铅与铌等超导金属作弱连结时所见到的这种现象,是一般金属所不可能具有的性质。     

磁场测量讲座：第六讲 超导效应法

一、概述1911年荷兰物理学家奥(氵臼工)斯(H.K. Onnes)在低温条件下测量纯水银的电阻时,发现水银电阻并不像一般导体随温度降低而减小,当温度降到4.15K时电阻就突然消失了.这种现象的出现,是由于物质转变成一种新的状态,称其为超导态.超导态是一种伴随导电性而产生的特殊电磁现象,称为超导电性. 1931年迈斯纳(Meissney)发现了超导体的另一重要特征,如果把超导体放在低于临     

高温超导技术在高压开关、电力变压器和电缆上的应用

1超导技术的历史回顾 1911年,科技人员发现了低温超导体(LTS)。它相比普通的金属导体,具有大容量低电阻的特点。但是要将这种材料冷却到接近0°K的极低温度并非易事。这种冷却费用使低温超导体技术上的优势未能被重视。此后的几十年,超导技术一直被锁在实验室内,作为珍奇之物。只是到了80年代,LTS首次作为商品使用才获得推广,那就是医用磁共振成像装置。     

稳定而灵敏的铌簿膜型超导量子干涉器件

一、前言超导量子干涉器件——SQUID,是应用约瑟夫逊效应的高灵敏度磁传感器。在两个超导体之间若存在薄的绝缘层,则超导电子对可以相对移动的现象叫做约瑟夫逊效应。这效应在理论上于1962年被予见,这个现象很快为实验所证明,其后又被研究应用于     

超导发电机的原理与特性

超导发电机是应用荷兰人翁奈斯于1911年发现的、将某种金属冷却到接近绝对零度(—273.2℃)时,其电阻完全为零的所谓“超导电现象”制作的。它对于实现发电机的小型轻量化、高效率化和超大容量化具有重大意义。发电机转子的磁场绕组中使用超导线,这个绕组用温度极低的液态氦(其沸点为—269℃)冷却。由于绕组电阻为零,流过大     

世人瞩目的超导研究

<正> 近二个月以来,国际国内新闻界不断报道有关超导技术研究获得重大突破成果的消息。其中,尤以中、日、美科学家们的研究成果更是达到了前所未有的水平。三国的科学家们以日、时为单位竞相以自己的最新成果突破对方的记录.形成了一个你追我赶,令人瞩目的激烈角逐局面。所谓“超导”是指某些导电体在一定条件下电阻完全消失的物理性质。人类最初发现物体的超导现象要追溯到1911年。荷兰的物理学家卡曼林一昂尼斯和他的学生在检测水银的低温电阻特性时,发现在绝对温度4K(即零下269℃)时,电阻突然消失为零。     

多丝复合Nb_3Sn超导线应力效应的实验研究

Nb_3Sn超导体是高Tc的超导材料,尤其是采用青铜法制成的多丝Nb_3Sn导体,其内部在成型后受到不可忽视的压缩应力,绕制磁体时导体受到预加张力,磁体冷却时受到热应力,在通电时,超导体还受到主要是拉伸的电动力。这些应力对T_c、H_(c2)、J_c有影响,对J_c和H_(c2)影响为最大[1]。由于Nb_3Sn超导材料很脆,给低温实验带来一系列困难,国内开展应力     

高温超导体新材料在电力工业的应用

在接近于4K深冷低温状态下，NbTi等金属的电阻几乎等于零，被称为超导现象。这类超导体被发现、开发和应用已有一个世纪。然而由于致冷装置费用昂贵。世界各国已于70年代纷纷停止研发，唯有日本坚持至今，开发并投运了70MW超导发电机。80年代末期，一种具有较高临界温度的Y（钇）基高温超导体新材料的发现，引起了全世界的轰动。     

超导整流器

1.前言液N_2温区高温超导体自从1987年问世,最近几年来得到突破性地发展,块超导体临界电流密度大幅度提高。Bi系2212(Bi_2Sr_2CaCuO_x)带在77K的液N_2温度和1T磁场下,临界电流密度J_c已到11000A/cm~2。在实验室,20K和20T的条件下,J_c可达15000A/cm~2。Y系123(YBa_2Cu_3O_(7-δ))试样在77K和5T条件下,可输运15000A/cm~2的电流密度。它的J_c-B特性曲线明确显示,在10T条件下,试样仍具有理想的临界电流密度。1991年经过更深入的研究使Bi系超导材料在4.2K,30T的条件下J_c达到2.2×10~5A/cm~2。Y系超导材料在4.2K,40T的条件下,J_c达到1×10~5A/cm~2。31K,35T的条件     

超导无线电能传输技术

近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻、交流低损耗的特性,使得超导材料用于无线电能传输具有显著的效率优势。介绍了超导无线电能传输技术的研究现状,中国科学院应用超导重点实验室关于超导无线电能传输方面已经开展和正在进行的研究工作,指出了超导无线电能传输技术潜在的应用前景。     

桥式超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成。超导故障限流器与常规限流电抗器不同之处是:将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障时,超导线圈可以无时延地被自动串入线路,从而限制了短路故障电流,使得轻型断路器可以正常动作。通过PSCAD软件对超导故障限流器的运行特性进行仿真分析,证明超导故障限流器在电力系统中应用的意义与前景。     

高温超导通信电缆

<正> 超导体内的物理过程许多金属在接近绝对零度(-273℃)时,具有超导特性,只要在超低温条件下,则导体电阻便有可能低于10~(-23)Ω.cm,即电阻比20℃时低10~(14)。     

桥式超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成.超导故障限流器与常规限流电抗器不同之处是:将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障时,超导线圈可以无时延地被自动串入线路,从而限制了短路故障电流,使得轻型断路器可以正常动作.通过PSCAD软件对超导故障限流器的运行特性进行仿真分析,证明超导故障限流器在电力系统中应用的意义与前景.     

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。     

美国实现超导电网的商业化应用

美国超导体公司、通用电气工业系统公司及威斯康星州公共服务公司(WPS)最近宣布他们在世界上第一次实现了超导技术的商业化应用(使用超冷材料实现无电阻输电),并成功联入了一个电网。该技术包括多重分布式超导磁能存储系统(SMES),它们沿着环路输电线配置在变电站内。 SMES在超导电磁线圈内储存大量的电能,作为需要时的电能补充。这就