35kV/1kA冷绝缘高温超导电缆交流损耗的研究
发布时间：2024-05-19 00:13
冷绝缘高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、稳定性高、结构紧凑、无环境污染等诸多优点,在未来大容量输电领域具有广阔应用前景。交流损耗是是高温超导电缆的一个重要参数,对其运行稳定性和运行成本具有重要影响,所以对高温超导电缆交流损耗的研究显得尤为重要,将为超导技术的电力应用提供坚实的理论和实验基础。本文首先结合冷绝缘高温超导电缆的结构,归纳总结了高温超导电缆交流损耗的分类,理论分析了高温超导电缆交流损耗的计算,通过77 kV冷绝缘高温超导电缆实例完成了算法实现,验证了计算方法的正确性。基于Maxwell方程组和高温超导体的超导特性建立了计算高温超导带材和电缆交流损耗的二维有限元仿真模型,并通过数值仿真软件COMSOL Multiphysics对高温超导带材和电缆的交流损耗进行了数值仿真计算,与损耗实验结果及理论计算结果进行对比,验证了二维仿真模型计算高温超导体交流损耗的正确性和有效性。理论分析并实验研究了磁性基底对高温超导带材交流损耗的影响,结合磁性基底材料的磁化特性,对仿真模型进行改造,能够实现对铁磁性基底高温超导带材交流损耗的仿真计算。采用电测法对35 kV/1 kA冷绝缘高温超导模型电...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 高温超导电缆概述
1.2.1 高温超导电缆的结构
1.2.2 国外高温超导电缆的发展现状
1.2.3 国内高温超导电缆的发展现状
1.3 高温超导电缆的应用前景
1.4 高温超导电缆交流损耗
1.4.1 超导电缆交流损耗的计算
1.4.2 超导电缆交流损耗的实验
1.5 本文的主要研究内容
第2章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的解析计算
2.1 冷绝缘高温超导电缆交流损耗分类
2.2 高温超导带材交流损耗的计算
2.2.1 高温超导体的磁滞损耗
2.2.2 铁磁性基底的铁磁损耗
2.2.3 铜稳定层的涡流损耗
2.2.4 第二代高温超导带材交流损耗实验
2.3 冷绝缘高温超导电缆交流损耗
2.3.1 高温超导电缆交流损耗分析
2.3.2 高温超导电缆自场磁滞损耗近似解析模型
2.4 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的计算
2.5 本章小结
第3章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的仿真计算
3.1 高温超导体交流损耗的数值计算原理
3.1.1 高温超导体数值仿真理论基础
3.1.2 高温超导体数值仿真求解方法
3.2 高温超导带材交流损耗有限元数值仿真计算
3.2.1 几何建模
3.2.2 主导方程
3.2.3 边界设定与网格剖分
3.2.4 仿真求解与后处理
3.3 第二代高温超导YBCO涂层导体交流损耗仿真计算
3.4 高温超导电缆交流损耗有限元数值仿真计算
3.5 本章小结
第4章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗实验
4.1 0.5m高温超导模型电缆实验
4.1.1 0.5m高温超导模型电缆结构和绕制参数
4.1.2 0.5m高温超导模型电缆实验测量及分析
4.2 35 kV/1kA冷绝缘高温超导模型电缆实验
4.2.1 35 kV/1 kA高温超导模型电缆结构及设计参数
4.2.2 35 kV/1 kA高温超导模型电缆临界电流实验
4.2.3 35 kV/1 kA高温超导模型电缆交流损耗实验
4.3 本章小结
第5章 电缆端部对高温超导电缆交流损耗影响分析
5.1 电缆端部接触电阻对高温超导电缆实验测量的影响
5.1.1 端部接触电阻对超导电缆临界电流测试结果的影响
5.1.2 端部接触电阻对超导电缆交流损耗测试结果的影响
5.2 电缆端部磁场对高温超导电缆交流损耗的影响分析
5.2.1 第二代高温超导带材临界电流的各向异性
5.2.2 电缆端部磁场对高温超导电缆临界电流影响建模分析
5.3 端部带材振动对高温超导电缆交流损耗影响定性分析
5.3.1 弦线驻波振动分析
5.3.2 弦线驻波振动能量分析
5.3.3 电缆端部带材鼓包振动问题分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作
致谢
本文编号：3977395
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 高温超导电缆概述
1.2.1 高温超导电缆的结构
1.2.2 国外高温超导电缆的发展现状
1.2.3 国内高温超导电缆的发展现状
1.3 高温超导电缆的应用前景
1.4 高温超导电缆交流损耗
1.4.1 超导电缆交流损耗的计算
1.4.2 超导电缆交流损耗的实验
1.5 本文的主要研究内容
第2章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的解析计算
2.1 冷绝缘高温超导电缆交流损耗分类
2.2 高温超导带材交流损耗的计算
2.2.1 高温超导体的磁滞损耗
2.2.2 铁磁性基底的铁磁损耗
2.2.3 铜稳定层的涡流损耗
2.2.4 第二代高温超导带材交流损耗实验
2.3 冷绝缘高温超导电缆交流损耗
2.3.1 高温超导电缆交流损耗分析
2.3.2 高温超导电缆自场磁滞损耗近似解析模型
2.4 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的计算
2.5 本章小结
第3章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗的仿真计算
3.1 高温超导体交流损耗的数值计算原理
3.1.1 高温超导体数值仿真理论基础
3.1.2 高温超导体数值仿真求解方法
3.2 高温超导带材交流损耗有限元数值仿真计算
3.2.1 几何建模
3.2.2 主导方程
3.2.3 边界设定与网格剖分
3.2.4 仿真求解与后处理
3.3 第二代高温超导YBCO涂层导体交流损耗仿真计算
3.4 高温超导电缆交流损耗有限元数值仿真计算
3.5 本章小结
第4章 冷绝缘高温超导电缆交流损耗实验
4.1 0.5m高温超导模型电缆实验
4.1.1 0.5m高温超导模型电缆结构和绕制参数
4.1.2 0.5m高温超导模型电缆实验测量及分析
4.2 35 kV/1kA冷绝缘高温超导模型电缆实验
4.2.1 35 kV/1 kA高温超导模型电缆结构及设计参数
4.2.2 35 kV/1 kA高温超导模型电缆临界电流实验
4.2.3 35 kV/1 kA高温超导模型电缆交流损耗实验
4.3 本章小结
第5章 电缆端部对高温超导电缆交流损耗影响分析
5.1 电缆端部接触电阻对高温超导电缆实验测量的影响
5.1.1 端部接触电阻对超导电缆临界电流测试结果的影响
5.1.2 端部接触电阻对超导电缆交流损耗测试结果的影响
5.2 电缆端部磁场对高温超导电缆交流损耗的影响分析
5.2.1 第二代高温超导带材临界电流的各向异性
5.2.2 电缆端部磁场对高温超导电缆临界电流影响建模分析
5.3 端部带材振动对高温超导电缆交流损耗影响定性分析
5.3.1 弦线驻波振动分析
5.3.2 弦线驻波振动能量分析
5.3.3 电缆端部带材鼓包振动问题分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作
致谢
本文编号：3977395
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教材专著
