高温超导直流电缆现状_洪辉

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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