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时间:2019-06-01
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1、低温与超导超导技术Cryo.&Supercond.第40卷第9期SuperconductivityVol.40No.9高温超导直流电缆现状1,2222洪辉,陈志福,牛国俊,魏子镪(1.天津大学热能研究所,天津,3000722.北京云电英纳超导电缆有限公司,北京,100176)摘要:文中对高温超导直流电缆现状进行了介绍。高温超导直流电缆是用于直流输电的高温超导电缆。高温超导直流电缆发展相对落后于高温超导交流电缆,国际上示范项目也较少。但随着轻型直流输电应用的逐渐发展,高温超导直流电缆越来越引起人们的重视。高温超导直流电缆
2、的本体结构和高温超导交流电缆本体结构类似。高温超导直流电缆具有输电损耗小、适合长距离输电、增加电网稳定等功能。比较适用于背靠背直流输电,工业直流输电,互联网数据中心直流供电,远距离、大容量直流输电等场合。此外,还介绍了目前国际上主要的超导直流电缆项目及研究机构情况。关键词:高温超导;超导电缆;直流ThePresentStatusofHTSDCCable1,2222HongHui,ChenZhifu,NiuGuojun,WeiZiqiang(1.ThermalEnergyResearchInstitute,Tianjin
3、University,Tianjin300072,China2.InnopowerSuperconductorCableCo.,Ltd.,Beijing100176,China)Abstract:ThepaperintroducedthepresentstatusofHTSDCcable.ResearchandprojectofHTSDCcablearelessthanthatofHTSACcable.WiththedevelopmentoflightHVDC,moreandmoreresearchfocusesont
4、heHTSDCcable.Thestruc-tureofHTSDCcableissimilarwithHTSACcable.HTSDCcablehasthegoodfeaturesoflowtransmissionlosses,suitableforlongdistancepowertransmission,increasingstabilityofgrid.ThepotentialapplicationsofHTSDCcableareback-to-backDCtransmission,powersupplyfori
5、nternetdatacenter,andlongdistanceandhighcapacitypowertransmission.ThemainHTSDCcableprojectandresearchinstitutionwerealsointroducedinthispaper.Keywords:Hightemperaturesuperconducting,SuperconductingCable,DC1引言超导直流电缆可以将损耗减低至10MW。HTS直流电缆的低损耗特性可以改变增大容量必须提高电压的发展范式。未来
6、经济、环境、政治因素将共同左右能源技从传输容量来看,超导材料的载流能力比常术的发展方向。随着电网输电量的不断增加,传[1]规导体大很多,可以进行低压、大电流传输。其电统电缆将遇到传输容量的瓶颈。高温超导22流密度可达10~30kA/cm,而1cm铜导体所能(HTS)电缆以其低损耗、大容量、占用空间小、环2[1]承受的最大电流只有200A/cm左右。在相同境友好、不破坏风景等优点将成为未来电力技术电缆直径下,超导电缆的传输容量是普通电缆的发展极具潜力的方向。5倍以上。从传输损耗来看,HTS交流电缆损耗(包括早在1967年
7、,IBM的研究员R.L.Garwin和制冷损耗)为传统电缆的50%~60%,HTS直流J.Matisoo就开发了低温超导电缆的模型,提出了电缆则可以降到20%。一般来说,1000km铜电利用低温超导材料绕制电缆传输GW级电能的输缆,400kV交流系统大约有110MW的损耗;[2]电解决方案。由于低温超导材料的临界温度400kV直流系统大约有80MW的损耗。而同样的收稿日期:2012-06-20基金项目:本研究工作受到云南电网公司科技项目(编号:2011287)。作者简介:洪辉(1979-),男,博士,主要从事高温超导电
8、力设备研究。第9期超导技术Superconductivity·59·处于液氦温区,低温超导电缆须用液氦冷却。在和价格的降低,HTS直流电缆的应用有望超过[1]4K的低温每提供1W的制冷量需用500W左右HTS交流电缆。下面我们将就HTS直流电缆的电能。为了避免交流损耗(包括超导体磁滞损的基本结构、发展优势、面临的问题、适用场合进耗
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