高溫超導變壓器

高溫超導變壓器的寫法

高溫超導變壓器介紹

傳統的變壓器中，繞組的銅損占變壓器滿負荷運行時總損耗的絕大部分，而采用高溫超導繞組即可大大降低這部分損耗，大幅提高變壓器運行的經濟性。同時，由于在相同容量下超導變壓器的體積比常規變壓器要小40～60[%]，因此，超導變壓器可直接安裝在現有變電站內，從而節省重建經費。被公認為最有可能取代常規變壓器的高新技術。

定義

高溫超導變壓器是利用高溫超導材料以提高能效并減少電力傳輸損失的變壓器。

參數

技術參數

1.容量

SN1/SN2/SN3=3000/1275×2/450kVA

2.額定電壓

U1/U2/U3=25000/1500×2/400V

3.額定電流

I1/I2/I3=120/850×2/1125A

4.相數mp=1

5.鐵芯結構

(1)形式單柱外鐵式

(2)材料30QG110

(3)心柱直徑D=270mm

(4)心柱有效面積

AZ=513.76cm2(Kp=0.96)

6.繞組

一次側有2個高壓繞組(并聯)，二次側為2個牽引繞組、三次側為1個輔助繞組。高壓繞組、牽引繞組及輔助繞組均呈同心式排列。

7.線圈絕緣結構

超導線絕緣采用浸環氧膠與固體絕緣結合。

8.臨界電流

IC=100A(77K，自場)

9.高壓繞組

高壓繞組取(雙)餅式，分2個線圈，沿軸向排列，2個線圈并聯。每個線圈32個單餅，每個單餅用1根導線繞制。

10.牽引繞組1(或2)

牽引繞組1(或2)采用螺旋式，軸向分1段，徑向分2個線圈串聯。

11.輔助繞組

輔助繞組為螺旋式，軸向分2段串聯。

優點

1.體積小、重量輕；能夠減小變電站的占地面積，減少運輸成本及變電站的改造費用。??

2.效率高；HTS線材的應用可以大大降低變壓器的負載損耗；??

3.過負荷能力強，并且不會造成絕緣熱老化；HTS線材的通流能力隨溫度的降低而升高,通過降低HTS變壓器的運行溫度，可以提高HTS變壓器的容量。這個特點使HTS變壓器有很高的過負荷能力，并且不會造成變壓器的絕緣老化。??

4.無火災隱患。HTS變壓器使用液氮冷卻或制冷機傳導冷卻，沒有變壓器油因此是一種對環境安全的電力設備?？砂惭b在市區、建筑物地下而不用擔心火災，無變壓器油就不會有漏油造成的環境污染。

發展現狀

在發現高溫超導材料以前，世界上就已經開展了低溫超導變壓器的研制工作。發現高溫超導材料以后不久，高溫超導變壓器就被列入了研發計劃。

目前高溫超導變壓器的研制主要有兩個方向：（1）電力變壓器；（2）電力機車用牽引變壓器。高溫超導變壓器的研發主要集中在西方發達國家，主要有三個研發區域，分別是美國、日本和歐洲。中國在“十·五”863計劃中分別開始了高溫超導電力變壓器和高溫超導牽引變壓器的研制工作。

從臺高溫超導變壓器的問世至今，高溫超導變壓器的發展可以分為2個階段，第1階段為研究階段，第2階段為α型樣機階段。

第1階段研制的高溫超導變壓器，容量均小于或等于1MVA，電壓等級均低于20kV，具有明顯的研究性質。

第2階段研制的高溫超導變壓器，容量均大于或等于1MVA，電壓等級均高于20kV，已經具有α型樣機特性。