300kvar高温超导调相机样机多场输入部件模态分析

调相机在电网运行中提供动态无功补偿,对于电网的稳定运行有着重要的作用。目前,一台300kvar级高温超导调相机样机正在研制,由于其工作转速1500rpm,需要对各个重要部件进行振动分析,以防出现危险。多场输入部件是超导电机转子进行冷却和强弱电通流的重要结构,文章对样机的多场输入部件进行了振动特性分析,在静止、正常工作、超速工作三个工况下分别计算了多场输入部件的模态结果。根据仿真计算结果,分析在实际运转中小样机是否有进入模态发生共振的危险,以及在样机实际工作时规避与模态阶数相近的外界扰动,确保小型样机能够正常工作,为未来10Mvar级调相机的研制积累宝贵的设计经验。

高温超导方形细线的交流损耗特性研究

当前超导电缆能否实现大规模应用还面临着多项关键技术问题,进一步改进超导电缆的结构和绕制技术、进一步降低交流损耗就是其中的两个方面。将多根高温超导方形细线(Soldered-Stacked-Square HTS wire)通过并联形成一根双根结构的高温超导缆线,采用电测量法,在77 K、零外场及不同频率条件下,对高温超导方形细线通以不同运行电流时产生的交流传输损耗进行测量,可以获得双根高温超导方形细线的交流损耗与传输电流频率之间的关系,结果表明两者无关,并且超导方形细线的双根并联结构对减小线材的交流损耗能够产生一定影响。

300 kvar超导同步调相机样机的转子磁体设计与测试

正在研制的300 kvar高温超导同步调相机样机采用二极转子结构,每极上堆叠四组跑道形双饼高温超导线圈,线圈之间使用增强型超导电流桥接头结构来降低磁体内部的接头电阻。通过有限元软件对超导转子磁体的静态磁场分布进行了三维仿真计算,根据计算结果和超导带材临界电流-磁场-角度依赖性数据,得到该超导转子磁体在30 K温度的工作电流不能超过333 A。磁体制造完成后,对磁体以不同的升流速度进行了液氮下的通流实验,结果显示,超导转子磁体在液氮下能够安全通流50 A。在通流实验中,测量得到超导转子磁体内部各接头的电阻值均小于1μΩ。