摘要：可控电抗器对改善电力系统电压特性具有重要的作用,将高温超导技术应用于可控电抗器中,有望显著改善可控电抗器线圈损耗等方面的性能。因此,以采用双饼结构的35 kV/3.5 MVA单相超导可控电抗器的超导线圈为研究对象,以降低局部应力和温升为目的,对与超导带材并绕的强化材料尺寸方案进行了优化设计。在此基础上,建立了综合考虑绕制预应力、冷却热应力以及稳态电磁应力的顺序累加作用的超导双饼多过程的应力计算模型,并完成了应力计算。该研究可为进行大容量超导可控电抗器的设计提供一定的参考。

摘要：无功平衡对提高电网的经济效益和改善供电质量至关重要。目前用于电网无功补偿的传统电抗器难以实现无级调节,容量较小,或装置控制复杂,有较严重的谐波,难以在高电压等级的电网中大规模应用。为了解决高压电网的无功缺额问题,研究了一种三柱式的超导电抗器。文章介绍了该超导电抗器的工作原理,阐述了超导电抗器的设计方法。按照设计方法,对35kV电压等级的超导电抗器进行设计;在理论设计的基础上,采用有限元方法对理论设计进行优化,完成概念设计。仿真结果表明,该三柱式超导电抗器有较好的无功调节性能;该概念设计为高压大容量超导电抗器的研制提供了一定的参考依据。

摘要：超导电力装置具有优越的性能。并联高温超导可调电抗器可以控制电网中的无功分布,降低传输损耗。设计了一台高温超导可调电抗器,基于有限单元方法,研究了超导短路绕组的尺寸对电抗器的电磁特性的影响。在此分析基础之上,给出了一台380V的高温超导可调电抗器的电磁优化设计,研究结果表明超导可调电抗器理论上实现的可行性。

摘要：35kV高温超导可控电抗器工作于70K液氮温区,通过控制超导线圈的工作状态来实现电抗的调节。线圈工作时,电流引线的焦耳热以及传导热是引线漏热的主要来源;当超导线圈开路时,线圈及电流引线则要承受高达十几千伏的感生电压,因此,电流引线的漏热优化以及电气绝缘水平是设计的重点。文中结合电流引线运行工况,设计了35kV超导可控电抗器电流引线,仿真结果表明,该设计漏热量低且温度分布均匀。此外,针对线圈开路时引线的高压情况确立了APG注射环氧绝缘的方案,有效的保证了绝缘水平。

摘要：对于大多数超导电力装置来说,用于制冷的费用决定着整个系统的长期运行成本,电流引线漏热是低温系统的主要热负荷来源,是造成整个超导装置中静态冷量损失的主要原因。引线温度分布决定了漏热的大小,实际工程应用中常需要在给定尺寸下求解电流引线的温度分布及低温端漏热,文中介绍的松弛迭代法可迅速求解出电流引线沿线的温度分布,并推导出引线低温端漏热,由于松弛法可以通过多次迭代实现误差控制,因此,求解精确度能得到有效保证,为不同工况下电流引线优化设计提供了一种快速有效的计算方法。