35kV2kA高温超导电缆系统的研制和测试.pdfVIP

35kV／2kA高温超导电缆系统的研制及测试 侯波廖泽龙韩征和肖鹏侣蜀明信赢刘庆毕延芳 (1．云南电网有限公司云南省昆明市拓东路49号65。011) (2云电英纳超导电缆有限公司 北京经济技术开发区荣昌东街7号隆胜工业团 100176) (3．中国南方电网有限责任公司 广东省广州市天河区珠江新城华穗路6号 510623) (4．中国科学院等离子体物理研究所安徽省合肥市1126信箱230031) 摘要我国第一组高温超导电缆项日于肋02年立项。2004年5月在南方电网公司普吉变电站投人 运行。本系统包括三相335米．35kW2kA超导电缆本体、六个电缆终端、一套液氨循环制冷系统以及一 套监控保护系统。电缆系统现场安装完成后，进行了一系列离线试验以及在线运行测试。率文介绍了超导 电缆系统的结构以厦各部分的主要技术指标，并讨论分析了试验结果，试验结果与设计要求棚吻合。 关键词：高温超导导体超导电缆研发试验 度以下，不产生失超现象．而监控保护系统对整个 1 35kV／2kA高温超导电缆系统研制 超导系统起监控和保护作用，井与变电站继电保护 以铋、锶、钙，铜、氧等元素为主要成分的铋 兼容。见图l 2所示。 系高温超导线材．在80K(零下193℃)左右具有 零电阻特性。用铋系超导线材研制的电力电缆．具 有容量大、损耗低．输电通道占用少的特点．被各 茇达国家确定为电力新技术的优先发展项目．美国 和丹麦率先于1999年和2。01年研制成功了30米 缎高温超导电缆系统，并分别投^企业内部电阿和 室内变电站运行。 目1—1*☆§自#35kv≈；自％}‰2# 本项目——30米，35kv，2kA高温超导电缆 系统的研制和井网运行．得到国家863计戈叮、北京 市科委及蔷南省科技厅的立项支持，于2。。2年启 动．2004年7月研制完成并投^云南昆明普占 220kv变电站实际运行至今，是国内第一组、世界 第三组井阿运行的超导电缆系统，见同l l所示。 1 1系统介绍 整个高温超导电缆系统分为电缆本体、电缆终 端、制冷系统及监控保护系统等四个部分．电缆本 体是电流传输的主体；终端是超导电缆与外部电力 }殳备以及制冷设备连接的接口；制冷系统通过液氮 的循环厘制冷，使超导导体始终工作在超导转变温 ·!一，!!墨堕皇i垫查垄堑堡皇墨 1 2电缆本体 衰I一1电缆本体主要设计参数 高温超导电缆的基本结构与常规电缆有很大的 电缆长度(m) 差异．从内到外．一般依次为： 额定自Ⅱ(kv) (”内支撑管(F…r)：通常为罩有密致金 额定电流(k^) 属同韵金属波纹管．是超导带材排绕的基准支撑 热稳定《路自％ 20kA．2# 物，同时用于液氮流通管道； l超导体交流损耗‘w／m) (2)电缆导体(HTs导体层)：铋系高温超导 掘耗f低Ⅲ恒m器诵热(w／m) 带材绕制而战， 般为多层； 单#e损耗cw) (3)热绝缘层：即低温恒温器，通常由同轴双 超导导体E数 层金属波纹管套制，两层波纹管间抽真空井嵌有多 层防辐射金属箔，其功自B是使电缆超导导体与外部 绝缘型式 交联聚E烯i＆m缝 环境实现热绝缘，保证超导导体安全运行的低温环