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高温超导电缆测试平台的设计与实现引言馐云教ㄐ枨蠓治高超罄’罕,陈盼盼罹,赵勇青谔,李松丘明硌Я,舒斌畔超导技术高温超导电缆体积小、重量轻、载流密度大,具有很大的应用前景⋯。高温超导电缆并网运行前需要对其各方面性能进行试验测试,确保其在电网中能够长期安全稳定运行;性能测试试验主要分为超导特性试验和整体特性试验旧F中,超导特性试验包括唬卟饬渴匝椤⒊て耐受试验、交流损耗试验等;整体特性试验是超导电缆并网运行前,采用现场模拟试验的方法对超导电缆可靠性和稳定性进行测试,主要包括超导电缆机械性能、热性能和电气性能等测试。本文设计了基于母呶鲁嫉缋鲁继匦测试平台,并通过试验对平台的功能进行了验证。高温超导电缆特性试验分为直流性能测试试验、交流长期耐受试验以及交流损耗试验。直流性能测试试验主要完成超导电缆唬特性曲线的测量。唬寺性曲线对超导电缆性能分析具有很重要的意义。一方面,超导材料失超的最终原因是通过超导材料的电流大于其临界电流。超导电缆压降大于痗保衔3电缆失超。因此可以通过测量超导电缆的唬特性曲线得出临界电流A硪环矫妫诮涣魉耗测量试验中,电压引线测得的电压包含了接头电阻部分的压降,该压降为阻性压降,将会引起交流损耗测量误差,为了消除接头电阻对交流损耗的影响,需要测量超导电缆各层接头电阻,接头电阻的测量同样可以根据唬呋竦谩F帘尾电流产生的磁场可以抵消导体层电流产生的磁场,以避免磁场下超导带材临界电流的降低,同时可以减小电缆支撑管上的涡流损耗。因此,,北京;本┙煌ù笱У缙こ萄г海本本┑缌眉际跹芯吭海本摘要:超导电缆与常规电缆在电磁特性上有很大的差异。因此,并网运行前需要对其各方面性能进行试验测试,确保能够在电网中安全稳定运行。文中介绍了基于母呶鲁嫉缋滦阅懿馐云教ǖ氖迪址椒ǎ饕完成超导电缆的交直流性能测试试验和交流损耗测量试验。关键词:高温超导电缆;仪器控制;,,甀收稿日期:——作者简介:高超,男,助理工程师,主要从事超导电力技术、电气绝缘等方面的研究。”,琙琣..珼,琀琘,。,琒,,甋甀:甌。甌珼猺.:瓵
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馐云教ㄓ布杓长期耐受试验是给超导电缆长时间通以额定交流电流,实时测量电缆液氮进出口温度、压力、流量、电缆通电电流、压降、沿线各点温度、内应力、电流分布等参数,主要对电缆长时间运行的可靠性和稳定性进行测试。高温超导电缆通直流电流时无损耗,但通交8呶鲁导电缆的交流损耗直接关系到超导电缆的运行成本及稳定性,只有当超导电缆的交流损耗足够低时,超导电缆比起常规电缆的优越性才能体现出来;同时,运行中的超导电缆交流损耗产生的热量通常由制冷机带走,如果热量不能及时带走,将导致超导电缆温度升高而引起临界电流退化,甚至引起超导电缆失超,影响超导电缆稳定运行。绷餍阅懿馐允匝根据直流性能测试试验所完成的功能确定测量的参数主要有:各导体层电流⒏鞯继宀阃ǖ压降以以及屏蔽层电流5缋轮绷魍ǖ绲缌高达数千安,选择分流器将大电流信号转换为毫伏级电压信号,再通过高精度纳伏表进行测量。导体层通电压降可以直接采用纳伏表进行测量。由于该试验所有测量参数均由纳伏表进行测量,可以通过多路开关转换器将多路信号路由至一台纳伏表,分时对各通道信号进行测量,测量结果通过电缆送至工控机。测量原理图如图尽て谀褪苁匝橹校A思蚧馐云教ń构,这里主