35kV/4kA冷绝缘高温超导直流电缆导体的设计研究
发布时间：2022-01-25 20:37
随着新能源发电和远距离直流输电技术的不断发展,直流输电日益成为一种重要的能源输送方式。在电能传输过程中,如何有效的减小损耗已成为亟待解决的问题。超导电缆在直流运行时具有零电阻特性,可以有效的降低电能传输中的损耗。因此,高温超导直流电缆的研究与制造具有十分重要的意义。论文结合当前直流超导电缆的发展态势,对35kV/4kA冷绝缘高温超导直流电缆系统的通电导体和主绝缘部分进行了设计研究。在直流超导电缆通电导体设计方面,对直流超导电缆的绕制参数和电磁参数进行了简要介绍,对几种不同的超导电缆设计原则进行了重点介绍,并比较了几种设计原则的优劣；根据不同的设计原则,编写了直流超导电缆设计软件；在此基础上,给出了35kV/4kA冷绝缘高温超导直流电缆的设计实例。在直流超导电缆的主绝缘设计方面,对牛皮纸和PPLP这两种绝缘材料在低温（77K）下的绝缘特性进行了研究,并将此参数作为直流超导电缆主绝缘的设计依据,对35kV电压等级的直流超导电缆主绝缘厚度进行了设计计算。另外,自行绕制了直流超导电缆模型,对模型电缆的临界电流和不同运行电流、不同频率、不同纹波下的交流损耗进行了测量研究。通过实验,研究了超导电缆...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绝缘纸低温市穿试验模耶图2-2为制作完成的试验样品，制作步骤如下：
环与接地网之间发生闪络，需在环氧树脂环上加装牛皮纸套筒。加装后的试验样品如图2-3所示。J r.…濯III"i隨.二，/:图2-3加装牛皮纸套筒后的试验样品2.1.2雷电冲击设备的球隙测量根据雷电冲击试验的要求，冲击电IE峰值测量误差应不超过3%。因此在对9
球隙测量试验。实验设备采用横向球隙，其测量球直径为/)=10 cm。试验用横向球隙如图2-4所示。醫 丨、r 4I 1滅！ 1纖^￡靈；靈：.'X . xdlJ^z -I 么 一 -Sr41 ,? I—图2-4校准试验横向球隙标准IEC-60052: 2002中给出了在标准试验条件下，不同球隙问距所对应的标准击穿电压。另外给出了不同试验条件下的修正系数的计算方法，用修正系数yt乘以标准击穿电压即为当时试验条件下的修正标准击穿电压。试验时的环境温度为 t= 8°C(?o=20°C)；气压为 Z?=0.1014 MPa(￡io=1.014 MPa)；相对湿度为RH% =26%；绝对湿度/K饱和水蒸气取ICrC时值9.4 g/m3)=2.44 g/mK根据标准IEC60052:2002可得，在上述试验条件下，标准球隙击穿电压的校TH系数为 yt=l+(0.002X(/z/A-8.5))=1.03，其中 A=M?oX (273+化)/(273+/)。分别对不同的球隙间距进行击穿电压的测量，测量结果如表2-1所示。表2-1球隙测量试验结果及测量误差标准市穿电压修正市穿电压 实际市穿电压球隙间距SCcm) 测量误差(kV) (kV) (kV)1.5 45.5 46.865 45.458 3.00%1.8 53.5 55
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温超导直流电缆现状[J]. 洪辉,陈志福,牛国俊,魏子镪. 低温与超导. 2012(09)
[2]高温超导电缆的结构、发展及市场前景分析[J]. 王醒东. 新材料产业. 2012(04)
[3]大力发展高电压、长距离、大容量高温超导输电的建议[J]. 严陆光,肖立业,林良真,戴少涛. 电工电能新技术. 2012(01)
[4]冷绝缘高温超导电缆绝缘设计的研究(英文)[J]. 李丰,王银顺,张洋瑞,孙秋爽,郑一博. 低温与超导. 2011(09)
[5]高温超导输电电缆的发展现状[J]. 王少华,叶自强,罗盛. 高压电器. 2011(07)
[6]实用超导材料的发展演变及其前景展望[J]. 蔡传兵,刘志勇,鲁玉明. 中国材料进展. 2011(03)
[7]YBCO超导带材研究进展[J]. 陶伯万,熊杰,刘兴钊,李言荣. 中国材料进展. 2009(04)
[8]75m三相交流高温超导电缆的研制[J]. 戴少涛,林良真,林玉宝,高智远,滕玉平,张丰元,许熙,王银顺,范宇峰,龚领会,李刚,徐向东,李来风,肖立业. 中国电机工程学报. 2007(12)
[9]高温超导输电电缆的现状与发展[J]. 林良真,肖立业. 电力设备. 2007(01)
[10]10.5kV/1.5kA高温超导电缆绝缘设计及加工[J]. 滕玉平,肖立业,戴少涛,高智远,林玉宝,程柄松,赵站红. 电线电缆. 2005(02)
硕士论文
[1]110kV冷绝缘高温超导电缆优化设计与均流特性研究[D]. 宝旭峥.北京交通大学 2011
[2]高电压冷绝缘高温超导电缆的主绝缘设计[D]. 张洋瑞.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3609171
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绝缘纸低温市穿试验模耶图2-2为制作完成的试验样品，制作步骤如下：
环与接地网之间发生闪络，需在环氧树脂环上加装牛皮纸套筒。加装后的试验样品如图2-3所示。J r.…濯III"i隨.二，/:图2-3加装牛皮纸套筒后的试验样品2.1.2雷电冲击设备的球隙测量根据雷电冲击试验的要求，冲击电IE峰值测量误差应不超过3%。因此在对9
球隙测量试验。实验设备采用横向球隙，其测量球直径为/)=10 cm。试验用横向球隙如图2-4所示。醫 丨、r 4I 1滅！ 1纖^￡靈；靈：.'X . xdlJ^z -I 么 一 -Sr41 ,? I—图2-4校准试验横向球隙标准IEC-60052: 2002中给出了在标准试验条件下，不同球隙问距所对应的标准击穿电压。另外给出了不同试验条件下的修正系数的计算方法，用修正系数yt乘以标准击穿电压即为当时试验条件下的修正标准击穿电压。试验时的环境温度为 t= 8°C(?o=20°C)；气压为 Z?=0.1014 MPa(￡io=1.014 MPa)；相对湿度为RH% =26%；绝对湿度/K饱和水蒸气取ICrC时值9.4 g/m3)=2.44 g/mK根据标准IEC60052:2002可得，在上述试验条件下，标准球隙击穿电压的校TH系数为 yt=l+(0.002X(/z/A-8.5))=1.03，其中 A=M?oX (273+化)/(273+/)。分别对不同的球隙间距进行击穿电压的测量，测量结果如表2-1所示。表2-1球隙测量试验结果及测量误差标准市穿电压修正市穿电压 实际市穿电压球隙间距SCcm) 测量误差(kV) (kV) (kV)1.5 45.5 46.865 45.458 3.00%1.8 53.5 55
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温超导直流电缆现状[J]. 洪辉,陈志福,牛国俊,魏子镪. 低温与超导. 2012(09)
[2]高温超导电缆的结构、发展及市场前景分析[J]. 王醒东. 新材料产业. 2012(04)
[3]大力发展高电压、长距离、大容量高温超导输电的建议[J]. 严陆光,肖立业,林良真,戴少涛. 电工电能新技术. 2012(01)
[4]冷绝缘高温超导电缆绝缘设计的研究(英文)[J]. 李丰,王银顺,张洋瑞,孙秋爽,郑一博. 低温与超导. 2011(09)
[5]高温超导输电电缆的发展现状[J]. 王少华,叶自强,罗盛. 高压电器. 2011(07)
[6]实用超导材料的发展演变及其前景展望[J]. 蔡传兵,刘志勇,鲁玉明. 中国材料进展. 2011(03)
[7]YBCO超导带材研究进展[J]. 陶伯万,熊杰,刘兴钊,李言荣. 中国材料进展. 2009(04)
[8]75m三相交流高温超导电缆的研制[J]. 戴少涛,林良真,林玉宝,高智远,滕玉平,张丰元,许熙,王银顺,范宇峰,龚领会,李刚,徐向东,李来风,肖立业. 中国电机工程学报. 2007(12)
[9]高温超导输电电缆的现状与发展[J]. 林良真,肖立业. 电力设备. 2007(01)
[10]10.5kV/1.5kA高温超导电缆绝缘设计及加工[J]. 滕玉平,肖立业,戴少涛,高智远,林玉宝,程柄松,赵站红. 电线电缆. 2005(02)
硕士论文
[1]110kV冷绝缘高温超导电缆优化设计与均流特性研究[D]. 宝旭峥.北京交通大学 2011
[2]高电压冷绝缘高温超导电缆的主绝缘设计[D]. 张洋瑞.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3609171
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