超导电缆及其应用

介绍超导电缆的基本结构和发展现状，并对5组并网运行的超导电缆系统作了性能比较，对我国第1组并网运行的超导电缆系统的组成、各部分的作用以及技术原理做了详细说明；并以该超导电缆为例，进行了超导电缆和传统电缆能量损耗的计算比较。     

超导技术在电力系统中的应用

本文回顾了超导技术的最新发展 ,重点介绍了已经或者正在商品化的超导电缆、超导变压器、超导电机、超导限流器、超导储能器等超导电力设备及其在电力系统中的应用。     

超导电缆终端系统的设计与应用

高温超导材料在液氮温度下具有零电阻特性和完全抗磁性,使用高温超导材料制备的超导电缆具有大容量、低损耗等特点,在未来城市电网建设中具有重要意义。超导电缆系统通常由电缆本体、终端系统、制冷系统和监控系统构成。其中,终端系统是超导电缆本体、高压电网和制冷系统三者的汇接处,对于超导电缆系统的运行和性能具有重要影响。因此,本文在国内外文献的基础上介绍了超导电缆终端系统设计和应用的研究进展,并对其发展方向进行了展望。     

适用于公里级高温超导电缆的排管通道设计研究

针对即将实施的上海35 kV公里级超导电缆试验示范工程,对适用于公里级超导电缆的排管通道设计进行研究.首先分析了国内外已建的超导电缆工程中应用的超导电缆通道型式,随后着重针对上海示范工程中所应用的排管通道型式进行分析,研究从超导电缆特点出发,分析了超导电缆路径选择的制约点以及排管通道的断面设计.最后,考虑到超导电缆敷设...     

我国低温系列超导电缆的应用

低温系列超导电缆是超导磁体系统的重要组成部分,其超导磁体线圈均采用CICC(Cable-In-Conduit Conductors管装电缆导体)或卢瑟福电缆等绕制而成。目前,ITER(International Thermo nuclear Experimental Reactor)装置、强磁场、加速器等大科学装置所采用的超导电缆都使用Nb Ti和Nb3Sn低温超导材料。我国通过自主研发,已掌握了低温系列超导电缆的关键技术。讨论了超导电缆的基本绞制参数,介绍了低温超导电缆的种类以及低温超导电缆的国内发展状况与应用。     

超导技术在智能电网中的应用

本文阐述了超导技术的发展,通过超导技术在智能电网中的应用,分析超导电缆和超导储能装置技术在这两个领域的作用及与传统方式的比较,得出超导技术所带来的革命性的进步,并分析超导技术发展所面临的一些难题。     

超导电力数据监测平台技术架构与实现

针对超导电力设备的数据库研究在世界上目前还未有先例,通过对国内首条超导电缆和世界上容量最大的超导限流器的研究,对运行于云南普吉变电站的这两套超导电力设备的监控数据的搜集、整理、分析,描述了其运行监测数据的展示平台建设与技术构架,提出了基于XML数据交换格式的超导电力运行监测数据的平台建设方案.     

超导电缆液氮减压制冷研究

制冷系统是实现高温超导电缆运行的最基本保障,制冷系统传热效率直接关系到超导电缆运行的稳定性和经济性,随着高温超导技术的不断进步,超导临界温度已升至液氮温区,液氮具有自然资源丰富、成本低廉等特点,使高温超导电缆工业化应用成为可能,液氮减压制冷技术已经成为高温超导技术的重要研究方向。本文介绍了超导电缆制冷系统,包括制冷机直接制冷方式和液氮减压过冷方式的工作结构,对液氮减压制冷方式进行计算分析和成本核算,探讨了液氮减压制冷在超导电缆低温传热研究中尚需解决的关键问题。     

超导电缆行业现状分析及市场前景预测

本文介绍了超导电缆材料性能以及较普通电缆在电力传输中的节能优越性，分析了我国超导电缆行业生产企业的现状，并与国际超导电缆的研发和生产企业进行了全面的比较对目前国内的超导电缆市场情况进行了分析，并对整个行业市场的前景作了预测。     

超导在电力系统中的应用

超导技术将对21世纪的电力系统产生重大影响,介绍高温超导电缆、超导电力储存、超导限流器原理及其应用前景。     

Development of Nb-Ti cable with ultrafine filament and high-resistivity matrix for ac use

Superconducting ac machines such as transformers and reactors are expected to have an important role in future electric power transport lines. In these machines, superconducting coils are wound with superconducting cables that have low ac loss, stable ac quenching current, and high normal resistivity. We have developed Nb-Ti superconducting cables with ultrafine filaments and high-resistivity matrix for these coils. One such cable is a double-stranded round structure using 0.2-mm strands with 0.14-μm filaments and Cu-30wt%Ni as a matrix material. The 50-Hz quenching current without external magnetic field exceeds 1400 Arms. The ac loss is 15 kW/m³ at a transverse external magnetic field of 0.5 T, 50 Hz, and the normal resistivity is 0.21 Ω/m at 0 T, 10 K. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(2): 8–18, 1997     

海底超导电缆交流损耗的抗损伤特性研究

海上新能源发电的快速发展急需大容量高效率的海上电力传输网络与之匹配。为促进海底超导电缆的发展,需要研究局部损伤对超导电缆的影响,尤其是对其损耗特性的影响。这关系到损伤是否会导致损耗骤升而冷却系统无法及时排出多余热量,进而导致低温平衡被破坏,超导电缆无法继续工作,甚至发生进一步大范围损伤。基于陆上超导电缆建立了包含单层到多层电缆的物理模型,并使用有限元方法分析电缆的电流分布、内部磁场分布和输电损耗。通过比较损伤前后电缆损耗特性的变化,分析并总结得出了最适宜用于海底输电的超导电缆结构。结果表明,在单根带材损伤的情况下,一层和二层电缆的损耗大幅度提升,而六层电缆的损耗不到5%。因此六层电缆较为适应海底环境。     

Development of NbTi superconducting strands and cables for the field winding of a 200‐MW‐class high‐energy‐density superconducting generator

The NbTi superconducting strands and cables for the field winding of the 200‐MW‐class high‐energy‐density‐type superconducting generator are developed. They are composed of Cu/Cu‐10wt%Ni/Nb‐46.5wt%Ti superconducting strands and the 10‐kA (at 5 T)‐class 9‐strand compacted cables. The diameter of strands is 1.33 mm, and the 9‐strand compacted cables are 2.4 mm thick and 6.0 mm wide. In order to produce high‐current‐density NbTi strands, we made strands under controlled aging heat treatments, the total and final strains, and the strains between heat treatments, by using large‐scale extruder. Moreover, in order to produce high‐stability and low‐AC‐loss NbTi strands and cables, the matrix ratio of strands and the cross sections of strands are optimized. The current density of NbTi filaments for the four‐time‐aging manufactured 1.33‐mm‐diameter strands was J_C=3150 A/mm² at 5 T, 1150 A/mm² at 8 T. The critical current of the 9‐strand compacted cable is 10.7 kA at 5 T. The AC losses of the final compacted cables are less than 100 kW/m³ at 5 T, 5 T/s, that is, decreased to less than half of the target of the AC loss value (< at 5 T, 5 T/s). Compared with the strand (Cu ratio 1.77), the minimum quench energy (MQE) of the strand (Cu ratio>2) increased about 40% at the operation mode current of the superconducting generator. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 156(3): 24– 31, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20266     

浅析高温超导电缆在城市电网的应用前景

高温超导电缆具有不同于常规电缆的优越特性,已在国内外研制成功并在工程中实验和应用。介绍了高温超导体特性和高温超导电缆,简要分析了国内外高温超导电缆的研究进展、应用现状和项目实例,对高温超导电缆在城市电网的应用前景作了初步探讨。     

高温超导电力电缆的发展

通过与常规电缆的比较,概述了高温超导电力电缆的应用优势,并介绍了高温超导电力电缆的发展过程,尤其是阶段的最新进展,最后展望了其发展方向。     

我国超导技术研究进展及展望

超导技术是近40年发展起来的高技术,它在电工、交通、医疗、工业、国防和科学实验等高科技领域都有着重要的现实意义和巨大的发展前景.许多科学家认为超导技术将是21世纪具有经济战略意义的高新技术,是本世纪高新技术发展的一个重要方向.我国自20世纪60年代末即开始超导技术的研究,经30多年的努力,在超导磁体技术及其应用、超导材料研究、超导电子学以及超导基础研究方面都取得很大成绩.本文概括介绍我国在超导技术各方面的研究进展并对今后发展前景进行简要分析.     

高温超导电缆及其低温绝缘研究现状

概述了世界上高温超导电缆的研究历史和现状,介绍了高温超导电缆本体的基本结构及绝缘要求,分析了高温超导电缆主绝缘的结构及存在的问题。针对高温超导电缆中使用的液氮和几种低温固体绝缘材料,分别介绍了其在低温环境下介电性能的相关研究进展。总结发现：液氮的击穿场强受到气泡和电极材料的影响;液氮下绝缘材料的直流击穿场强高于交流击穿场强;聚酰亚胺在液氮下的交直流击穿场强高于聚丙烯层压纸;低温会抑制环氧树脂中电树枝的生长。     

A shell type superconducting transformer for experiments using Nb3Sn superconducting cables

A shell-type superconducting transformer was developed for experiments using Nb₃Sn superconducting cables. The designed capacity is 667 kVA (single phase), the voltage is 440/220 V, the current is 1515/3030 A and the percent impedance is 16 percent. Main features of the transformer are as follows: (1) Magnetic field in superconducting coils is decreased by increasing the number of high and low coil groups. (2) Large-scale superconducting cables are not needed when the number of high and low coil groups is increased. (3) Epoxy impregnated coils are used to withstand an electromagnetic force at 120 Hz. The Nb₃Sn basic strand was manufactured by the internal tin diffusion process. The cable consists of seven insulated subcables, and the subcable consists of seven strands. The primary (HV) coil of the transformer was excited, in which the secondary (LV) coil was shortened. The primary current reached 1618 A_rms without quenching, and the reached capacity corresponds to 712 KA. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 118 (3): 13–21, 1997     

有机超导材料的研究进展

有机超导材料作为非常规超导体的代表,具有广泛的应用前景。本文对有机超导的研究进展进行了综述,介绍了有机超导理论和现有的有机超导材料体系。     

我国超导技术应用研究进展

本文概况介绍近年我国低温超导磁体应用研究和高温超导技术研究现状与进展。