高温超导电缆在城市地下输电系统应用的可行性研究

大城市有可能最先采用商业化运行高温超导电缆 ,用于城市地下交流输电系统。其主要应用目标是用于地下电缆工程改造 ,利用现有排管以高温超导电缆取代现有的常导电缆 ,增加地下电缆传输容量以及采用高温超导电缆将巨大电能 (1GVA以上 )输入到城市负荷中心。采用常导电力电缆传输 1GVA以上的电能进入中心城区 ,输电电压一般要求为 5 0 0 k V。在城市中心区不可能建设 5 0 0 k V变电站。 5 0 0 k V电缆线路所需的 5 0 0 k V大长度电缆和相应附件 ,目前尚未研制开发。采用高温超导电缆将有可能降低输电电压等级 ,可以采用 2 2 0 k V高温超导电缆将 1GVA以上的电能输入到城市负荷中心 ,满足特大型城市负荷中心供电需求。采用 110 k V高温超导电缆 ,亦有可能传输 1GVA左右电能。本文通过对交流高温超导电缆系列设计计算对额定电压 35 k V、110 k V、2 2 0 k V的高温超导电缆 ,按不同传输电流 (或传输容量 ) ,以高温超导电缆的传输效率 (损耗与传输容量比 )、高温超导电缆外径限值和超导导体绕制结构限制条件 ,确定高温超导电缆适用性界定条件 ,提出城市地下输电、配电系统用高温超导电缆可行方案。     

高温超导电缆展开全球竞争

据美国有关部门的市场预测表明,到2020年,全世界超导电缆应用的总市场将达到2440亿美元,高温超导电缆约占5%。届时,全世界现有总长约13万km的地下电缆将会被高温超导电力电缆所陆续取代。     

大城市输电系统采用高温超导电缆的可行性

大城市应用高温超导电缆主要用于地下电缆工程改造，利用现有排管取代现有的常导电缆，增加地下电缆传输容量以及将1GVA以上电能输入城市负荷中心。采用常导电力电缆传输1GVA以上的电能进入中心城区，输电电压一般要求为500kV，并需研制、开发500kV大长度电缆和相应附件。采用高温超导电缆有可能降低输电电压等级，以满足特大型城市负荷中心供电需求。通过对交流高温超导电缆系列计算．提出了城市输电系统采用220kV及以下电压等级的高温超导电缆，利用现有地下电缆工程设施增加传输容量以及代替常导电缆将1GVA以上电力传输进入中心城区的可行性。     

75m三相高温超导电缆调试并网

深圳市沃尔核材股份有限公司参与研制的国家“863”重大项目——75米三相交流高温超导电缆，在甘肃白银市顺利完成检测和调试，并成功并网。     

高温超导输电电缆的研究情况

介绍了当今研制的无损耗,大容量高温超导输电电缆的结构和性能。综述了其终端设备及世界各国的研制情况,并提出目前高温超导输电电缆在实际应用中存在的问题。     

南网高温超导电缆技术跃居世界前列

《大容量、35千伏级实用化超导电缆系统的研制及应用》是国家“863”专项，是高效、节能、环保输电的战略性和前瞻性高科技项目，项目首次使用了高温绝缘双层液氮循环冷却结构、导体混合式设计、积木式终端结构等创新技术，涵盖了电缆系统的设计、制造工艺和设备制造，拥有一套完整的超导电缆的自主知识产权，获得专利15项，其中发明专利11项，美国专利2项，形成了超导电缆系统安装、试验和运行维护的技术规范与标准，科技成果达到国际先进水平。该科技成果标志着我国在高温超导电缆研制技术方面跃居世界前列，并为更高容量的超导电缆以及其他超导设备的开发奠定了坚实的基础。[第一段]     

高温超导电缆发展及其应用概述

随着高温超导技术的发展,高温超导电缆已经在输电系统中有了实际应用。与传统电缆相比,高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、节约资源、环境友好等优势,有望在未来电网发展中发挥重要作用。本文介绍了高温超导电缆的结构及特点、基本设计原理、传输电流与导体层电流分布及交流损耗等技术问题,并对高温超导电缆在交流和直流输电系统中的应用以及目前世界各国对高温超导电缆的研究及成果做了介绍。     

我国研制出世界传输电流最大的高温超导电缆

近日,世界上传输电流最大的高温超导电缆已在我国研制成功,并投入工程示范运行,与相同容量的常规电力电缆相比,节能效果达到了65%以上。该超导电缆示范工程已通过了科技部组织的技术验收。     

高温超导输电电缆的发展现状

高温超导(HTS)电缆具有低损耗、大容量、无污染等优点,是智能电网基础技术之一,已在电力系统中已受到越来越多的关注.笔者介绍了HTS电缆的结构、特点及性能优势,阐述了HTS电缆在国内外的研发概况,指出了HTS电缆的未来重点应用领域.在此基础上,指出了HTS电缆在智能电网中应用尚需解决的技术性、经济性及工程适用性等方面的...     

高温超导输电电缆的现状与发展

超导输电电缆具有截流能力大、损耗低和体积小的优点,是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径。文章概括介绍了高温超导电缆的结构、电缆的损耗、低温冷却系统,以及中国科学院电工研究所等单位研制的75 m长高温超导电缆。文中还简要提出了高温超导电缆的应用领域和前景。     

高温超导电缆技术探讨与应用

如今，人们对电能品质、对环境和用电量都提出了更高的要求，但由于传统导体具有电阻及损耗．这使得当电力输送功率增大时，不得不采用提高电压和加大导线截面的方法。这意味着大大增加了技术难度和成本。将高温超导技术应用于电力系统，使电力传输过程中无电阻损耗或接近零损耗，节能意义重大；并且能以较低的电压传送更大的功率．从而达到高效、节能、环保等相关要求。介绍了市场上已经出现并可用来制造高温超导电缆的几种超导线材及其高温超导电缆技术，分析了不同种类的超导电缆的结构和特点，总结了计算高温超导电缆导体层电流分配和高温超导电缆运行损耗的方法、高温超导电缆的发展状况，展望了高温超导电缆在未来电力系统中的应用。     

高温超导电缆监测与保护装置的研制

介绍了高温超导电缆监测与保护装置的研制情况。该装置采用AT96总线结构,以APCI工控机和数字信号处理器芯片为核心,硬件结构紧凑,可靠性高;综合采用了基于非电气量信号和电气量信号的保护策略,可以有效地保证超导电缆的安全运行;可以对超导电缆的运行状态进行全面的在线监测、记录与分析,为超导电缆的商业化运行积累了经验。该装置已通过静态和动态测试,目前已在云南普吉变电站投入运行。     

高温超导电缆的发展及应用前景

对超导现象的发现和超导线材的发展历程作简单回顾,介绍了高温超导电缆国内外的研究情况和高温超导电缆类别、特点、结构性能,并展望了其发展前景。     

高温超导电缆发展的概况

本文首先讨论了超导体的基本概念、性能和种类 ,介绍了超导材料研究的进展情况、超导电缆的设计方案、结构和特性参数 ,并与普通电缆作了比较。文章最后报道了高温超导线材和导体的结构和特性参数     

高温超导电缆保护研究

在高温超导电缆故障特征的研究基础上,依据高温超导电缆的结构特点,建立了超导电缆本体温度分布计算模型,在不同边界条件下分析了其稳态和暂态的温度变化情况;针对高温超导电缆在短路电流下的失超现象进行了深入研究,分析了绝热过程中温升、短路电流和时间之间的关系,进而提出了一套基于电气量信号和非电气量信号的高温超导电缆综合保护及其具体实现方案:非电气量保护、瞬时大电流失超保护和反时限热积累失超保护。基于该原理的保护装置已成功投运,运行效果良好。     

配电网高温超导电缆的工频参数分析

阐述了高温超导电缆的发展现状,重点介绍了35 kV及以下电压等级适用于配电网的高温超导电缆结构和基本性能。针对推荐使用的三相共容器和三相同轴型两种电缆结构进行了分析,构建了高温超导电缆模型。对比计算了不同结构高温超导电缆的电气特性,提出了相应的工频参数实用化计算方法,计算了电缆的工频参数。针对配电网条件下应用高温超导电缆的场景,仿真分析了实际应用过程中高温超导电缆的暂态电气特性。     

高温超导电缆技术及发展概述

与常规输电电缆相比,高温超导电缆具有容量大、损耗低等优势,是解决人类能源与环境危机中一项重要的技术之一。目前高温超导电缆虽然无法达到商业化水平,但其稳定性、可靠性和经济性正逐步得到提高,并有望在未来应用于实际电力传输中。叙述了高温超导电缆在国内外的发展状况;系统介绍了高温超导电缆技术以及其各主要组成部分的功能与结构,并列举实例对一些关键技术进行了详细介绍;最后提出了高温超导电缆技术的发展方向。     

高温超导电缆的研制动态与发展前景

概述了高温超导电缆的结构、原理及优越性,重点介绍了目前世界上最长的500m高温超导电缆的研制情况及其应用的前景。     

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。     

南方电网高温超导电缆技术达到国际先进水平

经中国电力科学技术奖励评审委员会评审，南方电网公司《大容量、35千伏级实用化超导电缆系统的研制及应用》荣获2006年度中国电力科学技术奖一等奖，另有2项成果获得二等奖、5项成果获得三等奖。这是南方电网公司成立以来获得中国电力科学技术奖等级最高、获奖数量最多的一年，实现了获奖等级和获奖数量的双重突破。