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高温超导带材的故障电流冲击模型引言呶鲁即牡哪P徒于涛,魏斌罹,陈盼盼鹈,董大磊,赵勇青高超浇,舒斌硌Я,张晓颖超导技术随着超导电力技术的发展,高温超导电缆以输电量大、损耗小的优势成为解决高密度输电的最佳选择之一⋯。带材被认为是绕制高温超导电缆的最理想材料之一旧T诠涸睾凸障情况下,超导电缆会承受过电流。传统的电缆由铜或铝制成,由于具有比较大的热容量,因此,传统电缆一般不会因为过电流而造成严重损坏,而超导电缆必须考虑温度的影响。制造超导电力设备所用的高温超导带材在过电流情况下的电特性对于电力设备的设计和保护都至关重要日由于超导带材失超的基本特征是温度的升高,因此,有必要对高温超导带材在故障电流下的阻值和温度的关系进行研究和分析。本文将以带材的数学模型为基础,在疎中搭建—带材的电路模型,得到并分析带材在大电流冲击下的电压、温度及阻值的变化情况。高温超导带材的部分结构参数如表尽超导带材处于超导态运行时,其阻值可近似认为是零。当电流超过临界值后,带材的阻值不再是零,而是随电流密度和温度变化的二元函数卜。失超过程中,流过带材的电流值及带材变电阻模拟带材的阻值变化情况;搭建了带材的电路模型,编写了电阻值的计算程序,将疎和ü涌诔绦蛄拥揭黄鸾辛:戏抡妫坏玫搅舜蟮缌飨拢呶鲁即氖С讨械牡缌鳌⒌缪辜拔露鹊牟关键词:高温超导带;失超;疎;,北京;泄缌蒲а芯吭海本本┑缌眉际跹芯吭海本摘要:提出了一种高温超导带材的故障电流冲击模型的建立方法,该方法以超导带材的数学模型为基础,用可形图,并对其进行了分析。对超导带材进行了交流测量实验,并将实验得到的波形和仿真波形进行了对比和分析。,珺,.,,疎,投稿日期:——基金项目:国家电网公司科研项目冷绝缘超导电缆关键技术研究》:资助。作者简介:于涛,男,硕士生,研究方向为超导电力技术。”,珻,—.疎,..&.珼一,現,琙’,瓹甋:甌瓹猻:琣
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㈩豪卖鹜镣伦找蔒阮【勰如妮¨州肌材的电阻率,再根据公式录瓤伤愠龃银层/岬琁唷超导技术本身的温度值都是实时变化的,建立带材的电路模型,首先应当明确其阻值与温度及电流密度的变化关系,从而确定带材阻值的计算方法。本文中,超导带材的阻值计算数学模型如公式‘引。琁式械腜是带材的电阻率,式褪中橇鞴牡牡缌髅芏龋中的谴牡温度。其他参数见表怼流密度为自变量的超导带材电阻率的计算公式薚,,其中,梢酝ü缏纺P椭胁杉降电流进行计算;赏ü齉籕。。。进行计算,。·一死谴奈盏娜攘浚琎,且旱4叩娜攘俊综上所述,可算出每个采样时间段内超导带的电阻值。考虑到超导带材的电阻率变化情况,用可变电阻来模拟超导带材。电路图如图尽交流电源模型应当能够提供频率和幅值可控的冲击电流,由三种模块组成,分别是可控电流源、正弦信号发生器和三角波发生器。其中,可控电流源提供电流输出,正弦信号发生器和三角波发生器对可控电流源进行控制。电阻率及温度的程序可以在疎中直接编写,但只能选择镅浴S捎贔语言可读性差,程序出错时,报错信息不明确、调试不方便,不适合进行复杂计算程序的编娇钊砑牧:戏抡妫赑/搭建模型,模型所涉及到的计算程序全部使用语言进行编写。图浅即哪P偷乃惴ǹ蛲肌/械牡缏纺P徒ú杉降牡缌饕约安裳第期。’丁联立式,可以得到一个以温度和电·是带材的焦耳热,!!·籐写。鉴于此,