文档介绍：中文摘要
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摘要
随着高温超导材料及相关技术的不断进步,高温超导电缆逐渐从实验
室走向实际并网运行。为保证高温超导电缆的安全可靠和稳定运行,对于
示范性高温超导电缆系统的运行状态进行良好的监控是必要的。
论文综合分析了高温超导电缆在交、直流通电试验中电流、电压,及
其所处的低温液氮温区环境下温度、压力、流量等物理参数的监测方
法,设计并试验研究了长三相高温超导电缆系统的
监测系统。高温超导电缆监测系统采用模块化分布式
系统和数字电压表,通过串口或者板卡与计算机连接,使用
软件开发监测程序,实现测量数据的采集、显示、控制和存储,
可以在高温超导电缆的预冷、直流性能试验、额定交流长时间通电运行中
对相关参数进行监测。监测系统能够实时监测高温超导电缆中超导体的温
度变化和循环冷却液氮的压力变化,能够监测高温超导电缆各相的通电电
流和超导体上的电压,能够完成高温超导电缆的接头电阻和交流损耗的测
量。试验获得的测量数据和试验结果为研究高温超导电缆性能与相关物理
参数变化的关系、高温超导电缆运行的最优条件莫定了一定的基础。
同时,论文分析了高电压下温度测量的解决方法,提出采用基于测温
电阻测温、光纤传输信号并隔离高电压的温度测量技术,该技术可
以兼容现有的长三相高温超导电缆的监测系统,并
且为高电压下其它参数的测量提供了一种可行性方案。
关键词高温超导电缆低温高电压温度压力监测光纤
英文摘要
第一章引言
第一章引言
课题背景和意义
自年发现系氧化物高温超导材料以来,在世界范围内掀起了探索
高临界温度超导材料的热潮,同时人们以极大的热情研究开发高温超导应用技
术。高温超导材料在能源、交通、医疗、科学仪器、国防、信息、农业、环保和
材料制备等多方面具有重要的应用价值,其中高温超导强电应用技术主要包括高
温超导磁体技术和高温超导电力技术两个方面。
高温超导电力技术的应用对提高电网容量、电能质量、供电可靠性和安全性
具有重要意义,包括输电电缆、限流器、电动机、发电机、变压器、超导储能系
统等在内的一系列高温超导产品将给电力技术的发展、人类的文明产生深远的影
响,其中,高温超导输电电缆被认为是实现高温超导电力应用最有希望的领域之

温度探头烟雾探头电缆沟电缆
图,一, 电力电缆监测系统示意图
常规电力电缆的生产技术己经非常成熟,在常规电力电缆的实际应用中,随
着电缆长度的增加,电缆沟内发生火灾的几率就会增加,其直接的原因是电缆中
间头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大,长期运行等造成的电缆头过热
第一章引言
电缆冷却曲线如图所示日本电气公司在年对长高
温超导电缆进行冷却试验时测得的冷却曲线如图所示
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图长高温超导电缆冷却曲线
第二,在高温超导电缆的性能试验中,可以利用监测系统对高温超导电缆的
特性试验、高温超导电缆导体的接头电阻测量、高温超导电缆交流长时间通
电运行试验、高温超导电缆的交流损耗测量等多项内容进行测量监控。
第三,在高温超导电缆的性能试验和示范、挂网运行中,可以利用监测系统
对高温超导电缆中超导体的温度、冷却液氮的压力、流量等多项参数进行实时监
测,确保高温超导电缆安全稳定的运行。
论文各部分的主要内容
高温超导电缆监测系统在高温超导电缆系统中有着重要的作用,不仅可以在
高温超导电缆的性能试验中对各个试验参数进行测量,分析高温超导电缆的各项
性能,而且可以在高温超导电缆的运行中监测各项运行参数,保证高温超导电缆
的安全稳定运行。本论文重点对高温超导电缆监测系统进行设计和试验研究,同
时提出高电压下监测的解决方案。
论文的第二章介绍高温超导材料和高温超导电缆的基础知识,对国内外高温
第一章引言
超导材料和高温超导电缆的研究和进展作简单的描述,重点对高温超导电缆监测
系统的应用对象—长三相高温超导电缆的结构设计和绕
制工作做一定的介绍。
第三章详细的对高温超导电缆监测系统进行设计分析,确定监测系统需要完
成的主要功能,从参数及测量点的选择、传感元件的选取、铂电阻温度传感元件
的标定、监测系统的硬件、软件设计等几个方面对高温超导电缆监测系统进行探
讨、研究和构建。
第四章对高温超导电缆监测系统进行测试试验和分析,同时完成高温超导电
缆的性能试验,包括首次监测到长三相高温超导电缆的降
温曲线和长时间交流稳定运行曲线。
第五章探讨和研究了高