单相高温超导电缆屏蔽层电流仿真及实验研究

高温超导电缆的屏蔽层在非对称故障情况下会在变电站间产生入地电流,影响系统的零序阻抗。采用数值模拟与实验相结合的方法,研究单相高温超导电缆的屏蔽层电流的影响因素。首先建立了超导电缆的电磁数值仿真模型,通过解析公式对模型进行验证,然后仿真计算不同屏蔽层等效电阻下,屏蔽层感应电流和感应电压大小。结果表明,感应电流和感应电压的主要影响因素是屏蔽层电阻的大小,且屏蔽层与导电层间的电磁关系可以采用变压器模型进行定性分析。同时,搭建了超导电缆屏蔽层电流的测试实验平台,初步验证了屏蔽层阻抗对屏蔽层电流的影响规律。

三芯高温超导电缆室温及液氮温度机械性能研究

为研究三芯高温超导电缆在室温及运行温度(通常为液氮温度77K)下的机械性能,对一根长度约为10m的三芯超导电缆试样进行室温及液氮温度(77K)下的机械拉伸试验,以及降温收缩试验。通过试验,得到了相应温度下的拉伸模量和降温收缩时电缆的收缩率,并将试验结果与铜衬芯及单芯超导电缆试样的相应试验结果进行比较。结果表明,三芯超导电缆在室温及77 K下的拉伸模量,以及从室温降至77 K时的收缩率,均小于铜衬芯及单芯电缆在相应温度下的拉伸模量及相同降温区间的收缩率。相应试验结果可为后续高温超导电缆示范工程的超导电缆设计及敷设工作提供参考。

第三代PWR核电站1E级热缩套管辐照老化研究

对第三代压水堆(PWR)核电站1E级热缩套管分别进行了β射线和γ射线9个不同剂量下的辐照老化试验,测得热缩套管的机械性能。在辐照老化试验过程中,以断裂伸长率作为热缩套管受射线辐照老化后损伤的评定参数;当热缩套管在一定剂量的β射线辐照后和另一剂量的γ射线辐照后的断裂伸长率相同时,则认为两种剂量是等效的。根据测试结果,对断裂伸长率随辐照剂量的变化情况进行曲线拟合,得到热缩套管在两种不同类型射线辐照下的等效比例关系,为第三代PWR核电站1E级壳内热缩套管的研发及质量鉴定试验条件提供了参考依据。