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高温超导电缆导体层电流分布研究引言继宀愕缌鞣植际P栗会峰,诸嘉慧浇,陈晓宇,丘明姹,张晓颖硌Я,张凯超导技术高温超导电缆具有传输容量、损耗低、结构紧凑、对环境污染小等优点,在远距离、大电流输电,减小输电损耗方面效果显著¨。一般而言,为增大超导电缆载流能力,超导电缆导体层采用多层结构。研究发现,高温超导电缆在进行交流传输电流时,会出现导体层传输电流分布不均匀的问题。超导电缆外部导体层流过电流大于内部导体层流过电流3嫉缋碌继宀电流分布不均匀,一方面导致外层导体层电流先达到其临界电流,从而降低超导电缆的载流能力;另一方面使得超导电缆交流损耗增大,温升增大,影响超导电缆安全、稳定运行∞Q芯勘砻鳎态运行时超导电缆导体层电感为影响电流分布的主要因素,通过调整导体层电感参数可以实现超导电缆电流均匀分布Mü⒏呶鲁嫉缆稳态运行等效电路模型,优化导体层绕制角度,实现导体层电流均匀分布。手动绕制一根长的超导电缆样缆,并在液氮环境下进行通流实验。实验结果与理论计算结果吻合,说明在稳态运行时,超导电缆导体层电感为影响电流分布的主要因素;同时,通过优化超导电缆导体层绕制角度从而实现电流均匀分布的方法是可行的。层间分流的有效性。研究结论对以后更长高温超导电缆的载流能力分析具有一定的指导意义。琓基金项目:国家电网公司“,北京;泄缌蒲а芯吭海本本┑缌眉际跹芯吭海本摘要:通过建立高温超导电缆等效电路模型,并提出电流分布等效数学方程,求得高温超导电缆导体层电流分布。绕制一根/呶鲁嫉缋卵拢⒔性亓髂芰κ笛椋玫礁鞑愕缌鞣植冀峁7治龇⑾郑各层电流分布的实验结果与理论计算结果吻合,从而验证电流分布计算模型的正确性,以及调整绕制角度对均匀关键词:高温超导电缆;电流分布;等效电路;,珺,瑃靋—珻收稿日期:——造与试验技术研究”项目资助。作者简介:栗会峰,男,硕士研究生,研究方向:超导电力技术。現,...”,琒,琈,瓹甋:【瓵/猚甀鎠...:,
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肜瘛荨沸ⅰ⋯ā觯峨苙㈢等念簍蔵籲阿多夕’≮矿飞∥‘≮a蹺譬.,尹嫉缋碌继宀愕缌鞣植冀峁R籱埽芤籌·。布。“,直鹞A鞴继宀和导体层牡⋯·高温超导电缆本体结构主要由以下部分构成:铜骨架、导体层、电绝缘层和屏蔽层,如图尽R话愣裕嫉缋碌继宀慵洳⒘#与电源串联,为电流传输部分;屏蔽层之间短接。根据超导电缆结构特点及稳态运行情况,给出超导电缆稳态运行等效电路,如图尽F渲校为各层自感,8鞑阒浠ジ小N忍诵惺背其中,单位长度超导电缆各层自感、互感参数可由公式旧竦茫式中,5趇层半径,口。为第闳葡蚪牵琩第闳浦品较顺时针为或逆时针为一,W钔獠闫帘尾惆刖丁7匠、Aⅲ得超导电缆导体层电流分布。根据上述电流分布数值分析模型,对超导电缆进行建模分析,其中,导体层为悖帘尾阄恪<扑悴煌浦平窍碌继宀愕缌鞣植记榭觥并通过优化各导体层绕制角度,实现了超导电缆各层接触电阻ü笛椴獾,尬A鞴缋伦电流,为流过第愕缌鳌根据超导电缆等效电路模型,求得电流分布的矩导体层电流均匀分布。根据上述电流分布计算模型,计算流过电缆总电流为保层导体层电流分布情况,如图尽F渲校H浦平怯呕暗缌分布情况,图为绕制角优化后导体层电流分流,,洲为流过电缆总电流。由图芍#%,电