PDF《超导电力技术即将带来电力工业的革命 3》

211 实用高温超导材料的发展现状 性能良好的超导材料是超导电力应用的基本前 提 所以在介绍电力应用之前 先介绍一下实用超导 材料的发展现状 实用低温超导材料已经完全产业 化 各种低温超导磁体已经商品化 多年来的实践表 明 低温超导材料在电力技术方面的实际应用的空 间比较有限 超导电力技术应用前景将主要取决于 高温超导材料的发展情况 目前 粉末套管法 ° * 是制备 系复合导线 的流行工艺 采用 ° * 制备长

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1 的银 或 银合金 基 系多芯复合导线的技术已经比较成 熟 临界电流密度 ? 为)自场!长度为 左右的 系多芯复合导线开始商 品化 ≥≤ ! ≤ !丹麦 超导技术公司 ≥* 和澳大利亚金属制造公司 等都能提供多种复 合高温超导线 其价格约为 ) 美元 # 表 列出了几种电力设备和高场磁体对复合导线性 能的要求 由表 可见 复合高温超导线的 ? !长度 等已经基本上达到了电力应用的要求 从而为开展 电力应用的研究奠定了基础 随着复合高温超导线 成材工艺的改善 其性能可望进一步提高 价格可望 在几年内大幅度降低 表 几种高温超导电力设备和高场磁体对 高温超导复合导线性能的要求 设备 名称 ? 自场 Ι 自场 磁场 * 运行 温度 交流 损耗 ? # 弯曲 半径 弹性 应变 导线 长度 超导 限流器 )

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1 ) 超导 电动机

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1 超导 发电机 ? ) ) ψ

1 1 ) 超导 电缆 )

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1 1 ) 超导 变压器 )

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1 1 ) 超导 磁体 ) )

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1 1 ) 箭头表示商用之前的值至具有商业价值将到达的值 在相应 磁场下的数值尚未得到 只表示单根导线应达到的临界电流 数字下划线表示相应应用的最高要求

212 超导电缆 由于采用无阻的 !能传输高电流密度的超导材 料作为导电体 所以超导电缆具有体积小 !重量轻 ! 损耗低和传输容量大的优点 采用超导电缆后 电网 的电压等级可以大大降低 计算表明 额定传输容量 越大 输电距离越远 则超导电缆在经济上越具竞争 优势 因此 超导电缆更适合大容量长距离输电 年?首先设计了利用 作为导体 的?!?的直流电缆和用 ° 作为导体的 ! ? 的单相交流同轴电缆 年至 年 美国 √ 国家实验室 在美国 能源部 ? ∞ 和费城电力公司的支持下 开展对 ≥ 超导电缆的研制 他们采用双螺旋结构 先后 研制出 根长 的交流电缆 并研制出 根长 ! ? ! ? 的同轴交流电缆 与此同 时 国家实验室 则研制出长 ! ? ! ? 的直流 ≥ 电缆 损耗 小于输送容量的

1 年 高温超导材料发现后 随着银基 系 高温超导材料的性能的提高 发达国家相继开展了 对高温超导电缆的研制 在?∞的支持下 年 美国 电力研究所∞° 和°电缆公司及≥∏公司采用 ≥≤ 的 带状导线 合作研制出长 ? 的三相交流高温超 导电缆模型 其目标是研制 的高温超导电缆 # # 卷年期据最近的5 Τ 6一刊报道 ≥ ∏ 将 于近期安装一段长 !

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1 的三相高 温超导电缆试验线 并将在 ≤ 的 个电站安 装类似的电缆 ° 电缆公司的近斯目标是 年在底特律 ∞ 变电站安装一根长 ! ? !

1 的三相交流 *≥ 电缆 以取代现有的 根铜 电缆 与原来的 根铜电缆相比 该*≥ 电缆的总 直径减少 总重量由 减少到 近 年来 日本东京电力公司 * ∞°≤ 也一直致力于 *≥ 电缆的研制年他们研制出长!?!的三相交流电缆 其阻抗为常规电缆的 年 他们又研制出长 ! 的交流电 缆 测试表明 该电缆在加