高温超导电缆减压制冷仿真及试验研究

过冷77K液氮循环是保持超导电缆系统稳定的重要前提。为避免循环液氮发生相变,需设计安全性高、成本低、维护便利的低温制冷系统。抽真空减压制冷方式以其节能、环保方面的巨大潜力,是超导电缆制冷系统设计重要技术之一。针对抽真空减压过程中温度变化、气液相状态、液氮消耗问题,本文开展了减压制冷系统设计计算及仿真研究,搭建了减压制冷系统测试装置平台,对减压制冷系统设计方案进行验证,测试结果表明,减压制冷系统实际温度下降速度小于仿真数据,液氮消耗量实测大于仿真值,对于超导电缆减压制冷系统设计具有参考意义。

110 kV冷绝缘超导电缆本体优化设计

超导电缆具有线路损耗低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点,可有效提高大容量电网的安全性和稳定性。介绍了冷绝缘超导电缆本体设计思路、优化方法以及设计时需掌握的原则,并以110 kV/3 kA等级的超导电缆为例,通过结构参数优化设计,绕制完成电缆短样,并在低温@77 K环境下进行了交、直流通流能力测试,检验了优化设计的合理性,为类似结构超导电缆的参数设计提供了借鉴和参考。

高温超导直流电缆的结构及应用前景

与高温超导交流电缆相比,高温超导直流电缆结构紧凑、设计简单、容量更大,损耗更低,具有更为广阔的应用前景。本文详细阐述 了直流超导电缆的各种结构,介绍了近年来国内外主要的直流超导电缆示范工程,最后简单介绍了可用于直流输电的超导能源管道的 结构。

低温脉动热管在超导电缆制冷系统应用的可行性分析

相较于无氧铜,低温脉动热管具有结构简单、成本低、适应性强等特点,是一种传热效率更高的装置,具备超导电缆制冷系统应用的发展前景。本文介绍了超导电缆制冷系统工作方式,阐述了低温脉动热管的结构和工作原理,对金属热传导及脉动热管热传导的导热效率进行分析,探讨了低温脉动热管在超导电缆应用制冷系统应用的可行性。

高温超导电缆制冷系统设计控制方案及试验验证

制冷系统为高温超导电缆运行提供77 K低温工况,是电缆稳定运行的基本前提。如何使制冷系统运行更加安全、高效、易于维护,是解决超导电缆系统产业化应用的关键问题。研制了一套高温超导电缆制冷系统,设计了系统的预冷及控制方法,搭建了10 m超导电缆制冷系统测试平台,对制冷机直接制冷设计控制方案进行试验验证。测试结果表明,斯特林制冷效率可达到30%。

超导储能在新能源电力系统中的应用与展望

随着清洁、低碳、可再生的新能源接入电网,储能技术的大力推广和发展势在必行。通过对常见储能技术的对比分析,着重介绍了超导磁储能(SMES)和超导飞轮储能两种形式储能技术的原理、构成及各国研究现状。指出超导磁储能与蓄电池储能结合及真空管道+超导磁悬浮列车储能等多元复合型储能系统必将成为近阶段储能技术发展的主要方向。

高温超导电缆系统的研究

结合国内外高温超导电缆实际工程项目从电缆机构、冷却系统、电缆终端、监控系统等方面介绍了高温超导电缆运行系统,旨在为高温超导电缆的研究应用提供帮助。

超导可控电抗器研究方法分析

随着电网系统电压的不断提升,系统无功缺额及电压失稳等问题加剧[1]。电抗器作为重要的无功补偿装,可以有效改善供电质量。但传统电抗器难以实现无功的连续平滑调节,且无功容量小,谐波干扰大,不能有效解决高压电网的无功缺额问题[2]。超导可控电抗器具有占空比低、质量轻、成本低、谐波小、阻燃率高等优点,能够有效提升电网系统的稳定性。

超导直流能源管道电缆本体研制及测试

主要介绍了±100 kV/1 kA超导直流能源管道电缆本体的结构设计和研制,并对短样进行绝缘耐压和通流能力测试,结果顺利通过±330 kV各10次的叠加电压雷电冲击测试、DC 185 kV持续2小时耐压试验以及模拟混合工质温区(88 K)环境下的通流能力测试,获得了关键数据,为超导直流能源管道基础研究提供了重要支撑。

超导能源管道双缆穿管集成技术研究及应用

本文分析了超导能源管道结构特点,总结超导电缆与能源管道穿管集成作业方法和问题,提出双根电缆在狭窄空间内穿管集成的新思路和方法,通过在"超导直流能源管道的基础研究"项目中实践应用,借助辅助托板实现双根超导电缆与管道无接触穿管,顺利完成双缆穿管集成作业,为其他工程类似集成敷设作业提供了借鉴和帮助。