高溫超導(dǎo)變壓器

高溫超導(dǎo)變壓器的寫(xiě)法

高溫超導(dǎo)變壓器介紹

傳統(tǒng)的變壓器中，繞組的銅損占變壓器滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)總損耗的絕大部分，而采用高溫超導(dǎo)繞組即可大大降低這部分損耗，大幅提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，由于在相同容量下超導(dǎo)變壓器的體積比常規(guī)變壓器要小40～60[%]，因此，超導(dǎo)變壓器可直接安裝在現(xiàn)有變電站內(nèi)，從而節(jié)省重建經(jīng)費(fèi)。被公認(rèn)為最有可能取代常規(guī)變壓器的高新技術(shù)。

定義

高溫超導(dǎo)變壓器是利用高溫超導(dǎo)材料以提高能效并減少電力傳輸損失的變壓器。

參數(shù)

技術(shù)參數(shù)

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(shù)mp=1

5.鐵芯結(jié)構(gòu)

(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(cè)有2個(gè)高壓繞組(并聯(lián))，二次側(cè)為2個(gè)牽引繞組、三次側(cè)為1個(gè)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(jié)構(gòu)

超導(dǎo)線絕緣采用浸環(huán)氧膠與固體絕緣結(jié)合。

8.臨界電流

IC=100A(77K，自場(chǎng))

9.高壓繞組

高壓繞組取(雙)餅式，分2個(gè)線圈，沿軸向排列，2個(gè)線圈并聯(lián)。每個(gè)線圈32個(gè)單餅，每個(gè)單餅用1根導(dǎo)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(gè)線圈串聯(lián)。

11.輔助繞組

輔助繞組為螺旋式，軸向分2段串聯(lián)。

優(yōu)點(diǎn)

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

2.效率高；HTS線材的應(yīng)用可以大大降低變壓器的負(fù)載損耗；??

3.過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)，并且不會(huì)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(guò)降低HTS變壓器的運(yùn)行溫度，可以提高HTS變壓器的容量。這個(gè)特點(diǎn)使HTS變壓器有很高的過(guò)負(fù)荷能力，并且不會(huì)造成變壓器的絕緣老化。??

4.無(wú)火災(zāi)隱患。HTS變壓器使用液氮冷卻或制冷機(jī)傳導(dǎo)冷卻，沒(méi)有變壓器油因此是一種對(duì)環(huán)境安全的電力設(shè)備?？砂惭b在市區(qū)、建筑物地下而不用擔(dān)心火災(zāi)，無(wú)變壓器油就不會(huì)有漏油造成的環(huán)境污染。

發(fā)展現(xiàn)狀

在發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料以前，世界上就已經(jīng)開(kāi)展了低溫超導(dǎo)變壓器的研制工作。發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料以后不久，高溫超導(dǎo)變壓器就被列入了研發(fā)計(jì)劃。

目前高溫超導(dǎo)變壓器的研制主要有兩個(gè)方向：（1）電力變壓器；（2）電力機(jī)車(chē)用牽引變壓器。高溫超導(dǎo)變壓器的研發(fā)主要集中在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，主要有三個(gè)研發(fā)區(qū)域，分別是美國(guó)、日本和歐洲。中國(guó)在“十·五”863計(jì)劃中分別開(kāi)始了高溫超導(dǎo)電力變壓器和高溫超導(dǎo)牽引變壓器的研制工作。

從臺(tái)高溫超導(dǎo)變壓器的問(wèn)世至今，高溫超導(dǎo)變壓器的發(fā)展可以分為2個(gè)階段，第1階段為研究階段，第2階段為α型樣機(jī)階段。

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

第2階段研制的高溫超導(dǎo)變壓器，容量均大于或等于1MVA，電壓等級(jí)均高于20kV，已經(jīng)具有α型樣機(jī)特性。